JP2002250884A - Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device - Google Patents

Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device

Info

Publication number
JP2002250884A
JP2002250884A JP2001050938A JP2001050938A JP2002250884A JP 2002250884 A JP2002250884 A JP 2002250884A JP 2001050938 A JP2001050938 A JP 2001050938A JP 2001050938 A JP2001050938 A JP 2001050938A JP 2002250884 A JP2002250884 A JP 2002250884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light
image forming
scanning
scanning device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001050938A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomonobu Yoshikawa
智延 吉川
Yoshiharu Yamamoto
義春 山本
Daizaburo Matsuki
大三郎 松木
Hajime Yamamoto
肇 山本
Masanori Yoshikawa
正紀 吉川
Akinobu Okuda
晃庸 奥田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2001050938A priority Critical patent/JP2002250884A/en
Publication of JP2002250884A publication Critical patent/JP2002250884A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of a relative curvatura of scanning lines and to realize the speeding-up and a high resolution. SOLUTION: The device is composed of two light source parts 1 and 2 which have different wavelengths, an optical deflector 9 with which respective luminous fluxes emitted from the light source parts are scanned, a first image-formation optical system which is arranged between the light source parts and the optical deflector and guides respective luminous fluxes emitted from the light source parts upon the deflecting face of the optical deflector, a second image-formation optical system which is arranged between the optical deflector and a plane 13 to be scanned and composed of a single curved mirror 11, and an optical separation means 12 which is arranged between the optical deflector and the plane to be scanned and generates a curvatura of scanning lines. The light source parts, the optical deflector, the first and the second image-formation optical systems are arranged in a way that the luminous fluxes from the first image-formation optical system is made incident diagonally with respect to a plane which includes the normal line of the deflecting plane of the optical deflector and in parallel with the main scanning direction, and the luminous fluxes from the optical deflector is made incident diagonally with respect to a plane which includes the normal line at the vertex of the curved mirror and in parallel with the main scanning direction. Respective luminous fluxes separated by the optical separation means are image-formed on positions which are different in a sub-scanning direction on the plane to be scanned.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタ、レーザファクシミリ、デジタル複写機などに用い
られる光走査装置、並びにそれを用いた画像読み取り装
置、画像形成装置及びカラー画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used for a laser beam printer, a laser facsimile, a digital copier, and the like, and an image reading device, an image forming device, and a color image forming device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザビームプリンタなどに用いられて
いる多くの光走査装置は、光源としての半導体レーザ
と、光偏向器としてのポリゴンミラーと、光偏向器の面
倒れを補正するために光源からの光束を光偏向器に線状
に結像する第1結像光学系と、被走査面上に等速度で均
一なスポットを結像する第2結像光学系とにより構成さ
れている。
2. Description of the Related Art Many optical scanning devices used in laser beam printers and the like include a semiconductor laser as a light source, a polygon mirror as an optical deflector, and a light source for correcting surface tilt of the optical deflector. And a second imaging optical system that forms a uniform spot at a constant speed on the surface to be scanned.

【0003】従来の光走査装置の第2結像光学系は、f
θレンズと呼ばれる大型のガラスレンズを複数枚用いて
構成されていたが、小型化が困難であると共に、高価で
あるという問題点があった。そこで、近年、小型化、低
コスト化を実現する光走査装置として、第2結像光学系
に1枚の曲面ミラーを用いるものが提案されている(特
開平11−30710号公報、特開平11−15376
4号公報など)。また、より高速な印字を実現するため
に、光源の複数化が要望されている。
The second image forming optical system of the conventional optical scanning device is f
Although it is configured using a plurality of large glass lenses called a θ lens, there are problems that it is difficult to reduce the size and it is expensive. Therefore, in recent years, as an optical scanning device that realizes miniaturization and cost reduction, an optical scanning device using one curved mirror in the second imaging optical system has been proposed (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 11-30710 and 11-3011). -15376
No. 4 publication). Further, in order to realize higher-speed printing, a plurality of light sources is required.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記公報で提
案されている光走査装置は、1枚の曲面ミラーで全ての
収差補正を行う必要があるため、設計の自由度が小さ
い。このため、走査中心と周辺における副走査方向に関
する結像倍率の変化量が大きくなり、光源を複数化し、
複数の走査線を像面に形成する場合に、副走査方向の結
像倍率の相違によって各走査線間の間隔の変化(相対的
走査線湾曲)が発生し、高画質化が困難になるという問
題点がある。
However, the optical scanning device proposed in the above publication requires a single curved mirror to correct all aberrations, so that the degree of freedom in design is small. For this reason, the amount of change in the imaging magnification in the sub-scanning direction at the scanning center and the periphery becomes large, and a plurality of light sources are used.
When a plurality of scanning lines are formed on the image plane, a change in the imaging magnification in the sub-scanning direction causes a change in the interval between the scanning lines (relative scanning line curvature), which makes it difficult to achieve high image quality. There is a problem.

【0005】本発明は、従来技術における前記課題を解
決するためになされたものであり、第2結像光学系が1
枚の曲面ミラーで構成される光走査装置の光源を複数化
した場合であっても、相対的走査線湾曲の発生を抑え、
低コスト化、高速化、高解像度化を実現することのでき
る光走査装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art.
Even when a plurality of light sources of the optical scanning device composed of a plurality of curved mirrors are used, the occurrence of relative scanning line curvature is suppressed,
It is an object of the present invention to provide an optical scanning device capable of realizing low cost, high speed, and high resolution.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る光走査装置の第1の構成は、少なくと
も2つの波長の異なる光源部と、前記光源部からの各光
束を走査する光偏向器と、前記光源部と前記光偏向器と
の間に配置され、前記光源部からの各光束を前記光偏向
器の偏向面上に導く第1結像光学系と、前記光偏向器と
被走査面との間に配置され、1枚の曲面ミラーからなる
第2結像光学系と、同じく前記光偏向器と前記被走査面
との間に配置され、光束を分離すると共に、走査線湾曲
を発生させる光分離手段とを備えた光走査装置であっ
て、前記光源部、前記光偏向器、前記第1結像光学系及
び前記第2結像光学系は、前記第1結像光学系からの光
束が前記光偏向器の前記偏向面の法線を含み主走査方向
に平行な面に対して斜めに入射し、前記光偏向器からの
光束が前記曲面ミラーの頂点における法線を含み主走査
方向に平行な面(YZ面)に対して斜めに入射するよう
に配置され、前記光分離手段によって分離された各光束
は前記被走査面の副走査方向に異なる位置に結像するこ
とを特徴とする。
To achieve the above object, a first configuration of an optical scanning device according to the present invention is to scan at least two light sources having different wavelengths and light beams from the light sources. A light deflector, a first imaging optical system disposed between the light source unit and the light deflector, and guiding each light beam from the light source unit onto a deflection surface of the light deflector; A second imaging optical system, which is arranged between the optical deflector and the surface to be scanned, and is also arranged between the optical deflector and the surface to be scanned, and separates a light beam and scans the light. A light separating unit that generates line curvature, wherein the light source unit, the light deflector, the first imaging optical system, and the second imaging optical system are configured to perform the first imaging. The light beam from the optical system is inclined with respect to a plane parallel to the main scanning direction and including a normal to the deflection surface of the optical deflector. And the light flux from the optical deflector is disposed so as to be obliquely incident on a plane (YZ plane) including a normal line at the vertex of the curved mirror and parallel to the main scanning direction, and is arranged by the light separating means. Each of the separated light beams forms an image at a different position on the surface to be scanned in the sub-scanning direction.

【0007】この光走査装置の第1の構成によれば、光
分離手段で発生する走査線湾曲を、各光束の被走査面に
おける走査線間の相対的走査線湾曲を補正する方向に発
生させることができるので、高速化、高解像度化を実現
することができる。
According to the first configuration of this optical scanning device, the scanning line curvature generated by the light separating means is generated in the direction for correcting the relative scanning line curvature between scanning lines on the surface to be scanned of each light beam. Therefore, high speed and high resolution can be realized.

【0008】また、前記本発明の光走査装置の第1の構
成においては、前記第2結像光学系が、前記光分離手段
で発生する走査線湾曲を補正する方向に走査線湾曲を発
生させるのが好ましい。この好ましい構成によれば、高
解像度化を容易に実現することが可能となる。
Further, in the first configuration of the optical scanning device according to the present invention, the second imaging optical system generates the scanning line curvature in a direction for correcting the scanning line curvature generated by the light separating means. Is preferred. According to this preferred configuration, it is possible to easily realize high resolution.

【0009】また、前記本発明の光走査装置の第1の構
成においては、前記波長の異なる光源部と前記光偏向器
との間にさらに光合成手段を備えるのが好ましい。この
好ましい構成によれば、2つの異なる波長の光束を発す
る特殊な光源を必要とせず、2つの安価な光源を用いる
ことができる。尚、前記光合成手段としては、例えば、
ダイクロイックミラーを用いることができる。
In the first configuration of the optical scanning device according to the present invention, it is preferable that a light combining unit is further provided between the light source units having different wavelengths and the optical deflector. According to this preferred configuration, two inexpensive light sources can be used without requiring a special light source that emits light beams of two different wavelengths. In addition, as the photosynthesis means, for example,
A dichroic mirror can be used.

【0010】また、前記本発明の光走査装置の第1の構
成においては、前記波長の異なる光源部からの各光束の
前記曲面ミラー上の反射位置が副走査方向に異なるのが
好ましい。この場合には、各光束の前記曲面ミラー上の
反射位置が、前記被走査面上の有効走査全域における各
光束の結像位置の副走査方向の間隔の変化(相対的走査
線湾曲)が小さくなる方向(相対的走査線湾曲を補正す
る方向)にずれているのが好ましい。また、この場合に
は、各光束の前記曲面ミラー上の反射位置が、前記被走
査面上の有効走査全域における各光束の結像位置の副走
査方向の間隔が広がる方向にずれているのが好ましい。
これらの好ましい構成によれば、各走査線を所望の間隔
にして高解像度化を実現することができる。
Further, in the first configuration of the optical scanning device according to the present invention, it is preferable that reflection positions of the respective light beams from the light sources having different wavelengths on the curved mirror are different in the sub-scanning direction. In this case, the reflection position of each light beam on the curved mirror has a small change (relative scanning line curvature) in the sub-scanning direction interval between the imaging positions of each light beam in the entire effective scanning area on the surface to be scanned. It is preferable that they are shifted in a direction (a direction in which the relative scanning line curvature is corrected). Further, in this case, the reflection position of each light beam on the curved mirror is shifted in the direction in which the interval in the sub-scanning direction between the image forming positions of each light beam in the entire effective scanning area on the scanned surface is shifted. preferable.
According to these preferred configurations, it is possible to realize high resolution by setting each scanning line to a desired interval.

【0011】また、前記本発明の光走査装置の第1の構
成においては、前記波長の異なる光源部からの各光束の
前記曲面ミラーへの入射角が副走査方向に異なるのが好
ましい。この場合には、各光束の前記曲面ミラーへの入
射角が、前記被走査面上の有効走査全域における各光束
の結像位置の副走査方向の間隔の変化(相対的走査線湾
曲)が小さくなる方向(相対的走査線湾曲を補正する方
向)にずれているのが好ましい。また、この場合には、
各光束の前記曲面ミラーへの入射角が、前記被走査面上
の有効走査全域における各光束の結像位置の副走査方向
の間隔が広がる方向にずれているのが好ましい。これら
の好ましい構成によれば、各走査線を所望の間隔にして
高解像度化を実現することができる。
In the first configuration of the optical scanning device according to the present invention, it is preferable that incident angles of the respective light beams from the light sources having different wavelengths to the curved mirror are different in the sub-scanning direction. In this case, when the angle of incidence of each light beam on the curved mirror is small, the change in the interval in the sub-scanning direction between the image forming positions of each light beam in the entire effective scanning area on the surface to be scanned (relative scanning line curvature) is small. It is preferable that they are shifted in a direction (a direction in which the relative scanning line curvature is corrected). Also, in this case,
It is preferable that the angle of incidence of each light beam on the curved mirror is shifted in a direction in which the distance between the image forming positions of each light beam in the sub-scanning direction in the entire effective scanning area on the surface to be scanned increases. According to these preferred configurations, it is possible to realize high resolution by setting each scanning line to a desired interval.

【0012】また、曲面ミラー上の反射位置、曲面ミラ
ーへの入射角が共に異なるように構成してもよい。
Further, the reflection position on the curved mirror and the angle of incidence on the curved mirror may be different from each other.

【0013】また、前記本発明の光走査装置の第1の構
成においては、前記光分離手段がプリズムであるのが好
ましい。光分離手段としてプリズムを用いれば、波長の
異なる光束を、その屈折率の違いによって分離すること
ができる。また、この場合には、前記異なる波長をλA
、λB 、前記プリズムの入射面と射出面とのなす角を
θpz、波長λA の光路中における前記プリズムの射出
面と前記被走査面との間隔をD、前記プリズムを形成す
る材料の波長λA における屈折率をnA 、波長λB にお
ける屈折率をnB 、走査中心における各波長の光束の結
像位置の副走査方向の間隔をxd としたとき、下記(数
4)〜(数6)の条件式を満足するのが好ましい。
In the first configuration of the optical scanning device according to the present invention, it is preferable that the light separating means is a prism. If a prism is used as the light separating means, light beams having different wavelengths can be separated by a difference in refractive index. Also, in this case, the different wavelength is λA
, ΛB, the angle between the entrance surface and the exit surface of the prism is θpz, the distance between the exit surface of the prism and the surface to be scanned in the optical path of wavelength λA is D, and the wavelength λA of the material forming the prism is Assuming that the refractive index is nA, the refractive index at the wavelength λB is nB, and the interval in the sub-scanning direction between the imaging positions of the light beams of the respective wavelengths at the scanning center is xd, the following conditional expressions (4) to (6) are obtained. It is preferable to satisfy.

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】[0015]

【数5】 (Equation 5)

【0016】[0016]

【数6】 (Equation 6)

【0017】この好ましい例によれば、相対的走査線湾
曲が補正された状態となり、高解像度化を実現すること
ができる。
According to this preferred embodiment, the relative scanning line curvature is corrected, and high resolution can be realized.

【0018】また、本発明に係る光走査装置の第2の構
成は、少なくとも2つの光源部と、前記光源部からの各
光束を走査する光偏向器と、前記光源部と前記光偏向器
との間に配置され、前記光偏向器の偏向面上に線像を形
成する第1結像光学系と、前記光偏向器と被走査面との
間に配置され、1枚の曲面ミラーからなる第2結像光学
系と、少なくとも一方の光束の副走査方向の傾きあるい
は高さを変化させる副走査方向制御手段とを備えた光走
査装置であって、前記光源部、前記光偏向器、前記第1
結像光学系及び前記第2結像光学系は、前記第1結像光
学系からの光束が前記光偏向器の前記偏向面の法線を含
み主走査方向に平行な面に対して斜めに入射し、前記光
偏向器からの光束が前記曲面ミラーの頂点における法線
を含み主走査方向に平行な面(YZ面)に対して斜めに
入射するように配置されることを特徴とする。
In a second configuration of the optical scanning device according to the present invention, at least two light source units, an optical deflector for scanning each light beam from the light source unit, the light source unit and the optical deflector are provided. And a first imaging optical system that forms a line image on the deflection surface of the optical deflector, and one curved mirror that is disposed between the optical deflector and the surface to be scanned. An optical scanning device comprising: a second imaging optical system; and a sub-scanning direction control unit that changes a tilt or a height of at least one light beam in a sub-scanning direction, wherein the light source unit, the optical deflector, First
The image forming optical system and the second image forming optical system are arranged such that a light beam from the first image forming optical system is inclined with respect to a plane including a normal to the deflecting surface of the optical deflector and parallel to a main scanning direction. And the light flux from the optical deflector is arranged so as to be obliquely incident on a plane (YZ plane) including a normal line at the vertex of the curved mirror and parallel to the main scanning direction.

【0019】この光走査装置の第2の構成によれば、副
走査方向制御手段によって少なくとも一方の光束の副走
査方向における被走査面上の結像位置を制御することが
できるので、各光束の被走査面における走査線間の相対
的走査線湾曲を補正することができ、高速高解像度化を
実現することができる。
According to the second configuration of this optical scanning device, the sub-scanning direction control means can control the image forming position of at least one light beam on the surface to be scanned in the sub-scanning direction. The relative scanning line curvature between the scanning lines on the surface to be scanned can be corrected, and high speed and high resolution can be realized.

【0020】また、前記本発明の光走査装置の第2の構
成においては、前記副走査方向制御手段が、前記被走査
面上の有効走査全域において、前記各光源部からの光束
の結像位置の副走査方向の間隔の変化が小さくなる方向
に副走査方向の傾きあるいは高さを制御するのが好まし
い。この好ましい構成によれば、高解像度化を容易に実
現することが可能となる。
Further, in the second configuration of the optical scanning device according to the present invention, the sub-scanning direction control means may include an imaging position of a light beam from each of the light source units in an effective scanning area on the surface to be scanned. It is preferable to control the inclination or height in the sub-scanning direction so that the change in the interval in the sub-scanning direction becomes smaller. According to this preferred configuration, it is possible to easily realize high resolution.

【0021】また、前記本発明の光走査装置の第2の構
成においては、前記副走査方向制御手段が、前記光源部
と前記光偏向器との間に配置されるのが好ましい。この
好ましい構成によれば、制御が容易となる。
Further, in the second configuration of the optical scanning device according to the present invention, it is preferable that the sub-scanning direction control means is disposed between the light source unit and the optical deflector. According to this preferred configuration, control becomes easy.

【0022】前記副走査方向制御手段としては、例え
ば、プリズムやガルバノミラーを用いることができる。
As the sub-scanning direction control means, for example, a prism or a galvanometer mirror can be used.

【0023】また、本発明に係る画像読み取り装置の構
成は、その光走査装置として前記本発明の光走査装置を
用いることを特徴とする。
Further, the configuration of the image reading device according to the present invention is characterized in that the optical scanning device of the present invention is used as the optical scanning device.

【0024】また、本発明に係る画像形成装置の構成
は、その光走査装置として前記本発明の光走査装置を用
いることを特徴とする。
Further, the configuration of the image forming apparatus according to the present invention is characterized in that the optical scanning device of the present invention is used as the optical scanning device.

【0025】また、本発明に係るカラー画像形成装置の
構成は、円筒を形成するように保持され、現像器及び感
光体を含む複数の色に対応した複数の像形成ユニット
と、前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ユニットを
同時に回転させることにより、各像形成ユニットを像形
成位置と待機位置との間で移動させる移送手段と、前記
像形成位置に位置する前記像形成ユニットの前記感光体
に転写体を接触させ、前記像形成位置に位置する前記像
形成ユニットの切り替えに伴って、各感光体上に形成さ
れた各色のトナー像を前記転写体に順次転写し、各色の
トナー像を重ね合わせてカラートナー像を前記転写体上
に形成する転写手段と、前記感光体を露光する光走査装
置とを備えたカラー画像形成装置であって、前記光走査
装置として請求項1〜17のいずれかに記載の光走査装
置を用いることを特徴とする。
Further, the configuration of the color image forming apparatus according to the present invention comprises a plurality of image forming units which are held so as to form a cylinder and correspond to a plurality of colors including a developing device and a photosensitive member, and a shaft of the cylinder. A transfer unit that moves each image forming unit between an image forming position and a standby position by simultaneously rotating the plurality of image forming units around a center, and the image forming unit that is located at the image forming position. A transfer member is brought into contact with a photoreceptor, and with the switching of the image forming unit located at the image forming position, the toner images of each color formed on each photoreceptor are sequentially transferred to the transfer member, and the toner of each color is transferred. 2. A color image forming apparatus comprising: transfer means for forming a color toner image on the transfer body by superimposing images; and an optical scanning device for exposing the photoconductor, wherein the optical scanning device is used as the optical scanning device. Characterized by using the optical scanning apparatus according to any one of 17.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下、実施の形態を用いて本発明
をさらに具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to embodiments.

【0027】[第1の実施の形態]図1は本発明の第1
の実施の形態における光走査装置の構成を示す斜視図で
ある。
[First Embodiment] FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration of an optical scanning device according to the embodiment.

【0028】図1において、1は波長780nmの光束
を発する光源部としての第1の半導体レーザ、2は波長
670nmの光束を発する光源部としての第2の半導体
レーザ、9は第1及び第2の半導体レーザ1、2からの
各光束を走査する光偏向器としてのポリゴンミラー、3
は第1の半導体レーザ1からの光束を収束光とする第1
の軸対称レンズ、4は第2の半導体レーザ2からの光束
を収束光とする第2の軸対称レンズ、5は副走査方向に
のみ屈折力を有し、ポリゴンミラー9の偏向面上に第1
の半導体レーザ1からの光束を線像として結像する第1
のシリンドリカルレンズ、6は副走査方向にのみ屈折力
を有し、ポリゴンミラー9の偏向面上に第2の半導体レ
ーザ2からの光束を線像として結像する第2のシリンド
リカルレンズ、7は波長780nmの光束を透過させ、
波長670nmの光束を反射させる光合成手段としての
ダイクロイックミラー、8は折り返しミラーである。こ
こで、第1の軸対称レンズ3、第1のシリンドリカルレ
ンズ5、ダイクロイックミラー7及び折り返しミラー8
からなる光学系は、第1の半導体レーザ1とポリゴンミ
ラー9との間に配置され、第1の半導体レーザ1からの
光束をポリゴンミラー9の偏向面上に導く第1結像光学
系として機能する。また、同様に、第2の軸対称レンズ
4、第2のシリンドリカルレンズ6、ダイクロイックミ
ラー7及び折り返しミラー8からなる光学系は、第2の
半導体レーザ2とポリゴンミラー9との間に配置され、
第2の半導体レーザ2からの光束をポリゴンミラー9の
偏向面上に導く第1結像光学系として機能する。また、
13は被走査面としての感光ドラム、12はポリゴンミ
ラー9と感光ドラム13との間に配置され、波長780
nmの光束と波長670nmの光束に分離する光分離手
段としてのプリズム、10はポリゴンミラー9の回転中
心軸である。また、11はポリゴンミラー9とプリズム
12との間に配置され、プリズム12によって発生する
走査線湾曲を補正する方向に走査線湾曲を発生させる第
2結像光学系として機能する曲面ミラーである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a first semiconductor laser as a light source unit that emits a light beam having a wavelength of 780 nm, 2 denotes a second semiconductor laser that emits a light beam having a wavelength of 670 nm, and 9 denotes a first and a second semiconductor laser. A polygon mirror as an optical deflector for scanning each light beam from the semiconductor lasers 1 and 2;
Is a first light beam which is a convergence light beam from the first semiconductor laser 1.
4 is a second axially symmetric lens that converges the light beam from the second semiconductor laser 2 as convergent light, and 5 has refractive power only in the sub-scanning direction. 1
First, the light flux from the semiconductor laser 1 is formed as a line image.
A second cylindrical lens 6 having a refractive power only in the sub-scanning direction and forming a light beam from the second semiconductor laser 2 as a linear image on the deflection surface of the polygon mirror 9; Transmit a 780 nm light flux,
A dichroic mirror as a light combining means for reflecting a light beam having a wavelength of 670 nm, and a folding mirror 8. Here, the first axially symmetric lens 3, the first cylindrical lens 5, the dichroic mirror 7, and the folding mirror 8
Is disposed between the first semiconductor laser 1 and the polygon mirror 9, and functions as a first imaging optical system for guiding a light beam from the first semiconductor laser 1 onto the deflection surface of the polygon mirror 9. I do. Similarly, an optical system including the second axially symmetric lens 4, the second cylindrical lens 6, the dichroic mirror 7, and the folding mirror 8 is disposed between the second semiconductor laser 2 and the polygon mirror 9,
It functions as a first imaging optical system for guiding the light beam from the second semiconductor laser 2 onto the deflection surface of the polygon mirror 9. Also,
13 is a photosensitive drum as a surface to be scanned, 12 is disposed between the polygon mirror 9 and the photosensitive drum 13, and has a wavelength of 780.
A prism 10 serving as a light separating unit for separating a light beam having a wavelength of 670 nm and a light beam having a wavelength of 670 nm is a rotation center axis of the polygon mirror 9. Reference numeral 11 denotes a curved mirror that is disposed between the polygon mirror 9 and the prism 12, and functions as a second imaging optical system that generates a scanning line curve in a direction in which the scanning line curve generated by the prism 12 is corrected.

【0029】本光走査装置においては、第1及び第2の
半導体レーザ1、2からの各光束(波長780nmの光
束と波長670nmの光束)が曲面ミラー11上の副走
査方向に異なる位置で反射するように構成されている。
この場合、各光束の曲面ミラー11上の反射位置が、感
光ドラム13上の有効走査全域における各光束の結像位
置の副走査方向の間隔の変化(相対的走査線湾曲)が小
さくなる方向にずれているのが望ましい。また、この場
合、各光束の曲面ミラー11上の反射位置が、感光ドラ
ム13上の有効走査全域における各光束の結像位置の副
走査方向の間隔が広がる方向にずれているのが望まし
い。
In this optical scanning device, each light beam (a light beam having a wavelength of 780 nm and a light beam having a wavelength of 670 nm) from the first and second semiconductor lasers 1 and 2 is reflected at different positions on the curved mirror 11 in the sub-scanning direction. It is configured to be.
In this case, the reflection position of each light beam on the curved mirror 11 is set in such a direction that the change of the interval (relative scanning line curvature) in the sub-scanning direction between the image formation positions of each light beam in the entire effective scanning area on the photosensitive drum 13 is reduced. It is desirable that they are shifted. In this case, it is desirable that the reflection position of each light beam on the curved mirror 11 is shifted in the direction in which the interval in the sub-scanning direction between the image forming positions of each light beam in the entire effective scanning area on the photosensitive drum 13 is widened.

【0030】また、本光走査装置においては、第1及び
第2の半導体レーザ1、2からの各光束(波長780n
mの光束と波長670nmの光束)の曲面ミラー11へ
の入射角が副走査方向に異なるように構成されている。
この場合、各光束の曲面ミラー11への入射角が、感光
ドラム13上の有効走査全域における各光束の結像位置
の副走査方向の間隔の変化(相対的走査線湾曲)が小さ
くなる方向にずれているのが望ましい。また、この場
合、各光束の曲面ミラー11への入射角が、感光ドラム
13上の有効走査全域における各光束の結像位置の副走
査方向の間隔が広がる方向にずれているのが望ましい。
In the present optical scanning device, each light beam (wavelength 780 n) from the first and second semiconductor lasers 1 and 2 is used.
The angle of incidence of the light beam of m and the light beam of 670 nm in wavelength on the curved mirror 11 is different in the sub-scanning direction.
In this case, the angle of incidence of each light beam on the curved mirror 11 is set so that the change in the interval (relative scanning line curvature) of the image forming position of each light beam in the sub-scanning direction over the entire effective scanning area on the photosensitive drum 13 is reduced. It is desirable that they are shifted. In this case, it is desirable that the angle of incidence of each light beam on the curved mirror 11 be shifted in the direction in which the distance between the image forming positions of each light beam in the sub-scanning direction in the entire effective scanning area on the photosensitive drum 13 increases.

【0031】図2は図1の光走査装置を走査中心軸を含
み副走査方向に平行な面で切断した断面図である。図2
に示すように、本光走査装置の各部材は、第1結像光学
系を構成する折り返しミラー8からの光束がポリゴンミ
ラー9の偏向面の法線を含み主走査方向に平行な面に対
して斜めに入射し、ポリゴンミラー9からの光束が曲面
ミラー11の頂点における法線を含み主走査方向に平行
な面(YZ面)に対して斜めに入射するように、副走査
方向について傾けて配置されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical scanning device of FIG. 1 cut along a plane including the scanning center axis and parallel to the sub-scanning direction. FIG.
As shown in (1), each member of the present optical scanning apparatus is configured such that the light beam from the folding mirror 8 constituting the first imaging optical system is parallel to the plane parallel to the main scanning direction including the normal to the deflection surface of the polygon mirror 9. Obliquely in the sub-scanning direction so that the light beam from the polygon mirror 9 is obliquely incident on a plane (YZ plane) including the normal at the apex of the curved mirror 11 and parallel to the main scanning direction. Are located.

【0032】図2中、rはポリゴンミラー9の内接半
径、D1はポリゴンミラー9の偏向反射点と曲面ミラー
11との間隔、D2は曲面ミラー11とプリズム12の
射出面との間隔、D3は波長780nmの光路における
プリズム12の射出面と感光ドラム13との間隔、θp
は折り返しミラー8からの光束の光軸とポリゴンミラー
9の偏向面の法線とのなす角、θm はポリゴンミラー9
の偏向面からの光束の光軸と曲面ミラー11の頂点にお
ける法線とのなす角、θpzはプリズム12の入射面と射
出面とのなす角である。また、プリズム12を形成する
ガラス材料(Bk7)の波長780nmにおける屈折率
は1.511183、波長670nmにおける屈折率は
1.513905、プリズム12の中心肉厚5mmであ
る。
In FIG. 2, r is the inscribed radius of the polygon mirror 9, D1 is the distance between the deflecting reflection point of the polygon mirror 9 and the curved mirror 11, D2 is the distance between the curved mirror 11 and the exit surface of the prism 12, D3. Is the distance between the exit surface of the prism 12 and the photosensitive drum 13 in the optical path of the wavelength of 780 nm, θp
Is the angle between the optical axis of the light beam from the return mirror 8 and the normal to the deflection surface of the polygon mirror 9, and θm is the polygon mirror 9
Is the angle between the optical axis of the light beam from the deflecting surface and the normal at the vertex of the curved mirror 11, and θpz is the angle between the entrance surface and the exit surface of the prism 12. The refractive index of the glass material (Bk7) forming the prism 12 at a wavelength of 780 nm is 1.511183, the refractive index at a wavelength of 670 nm is 1.513905, and the center thickness of the prism 12 is 5 mm.

【0033】また、曲面ミラー11の面形状は、面の頂
点を原点とする副走査方向座標、主走査方向座標がx
(mm)、y(mm)の位置における頂点からのサグ量
をz(mm)(反射光束の向かう方向を正とする)とし
て、下記(数7)〜(数10)によって規定される。
The surface shape of the curved mirror 11 is such that the coordinates in the sub-scanning direction with the vertex of the surface as the origin and the coordinates in the main scanning direction are x.
The sag amount from the vertex at the position of (mm) and y (mm) is defined by the following (Equation 7) to (Equation 10) as z (mm) (the direction in which the reflected light flux is directed is positive).

【0034】[0034]

【数7】 (Equation 7)

【0035】[0035]

【数8】 (Equation 8)

【0036】[0036]

【数9】 (Equation 9)

【0037】[0037]

【数10】 (Equation 10)

【0038】ここで、上記(数8)は母線上の形状であ
る非円弧を示す式、上記(数9)はy位置における副走
査方向(x方向)の曲率半径を示す式、上記(数10)
はy位置におけるねじり量を示す式である。尚、RDy
(mm)は頂点における主走査方向の曲率半径、RDx
(mm)は副走査方向の曲率半径である。また、Kは母
線形状を示す円錐定数、AD、AE、AF、AGは母線
形状を示す高次定数、BC、BD、BE、BF、BGは
y位置における副走査方向の曲率半径を決める定数、E
C、ED、EEはy位置におけるねじり量を決めるねじ
り定数である。
Here, (Equation 8) is an equation showing a non-circular arc which is a shape on the generating line, (Equation 9) is an equation showing a radius of curvature in the sub-scanning direction (x direction) at the y position. 10)
Is an expression indicating the amount of twist at the y position. Note that RDy
(Mm) is the radius of curvature of the vertex in the main scanning direction, RDx
(Mm) is the radius of curvature in the sub-scanning direction. K is a conic constant indicating the bus shape, AD, AE, AF, and AG are higher-order constants indicating the bus shape, and BC, BD, BE, BF, and BG are constants that determine the radius of curvature in the sub-scanning direction at the y position. E
C, ED, and EE are torsion constants that determine the amount of torsion at the y position.

【0039】以下に、具体的数値例を示す。尚、最大像
高をYmax 、それに対応するポリゴン回転角をαmax と
した。
The following are specific numerical examples. The maximum image height is Ymax, and the corresponding polygon rotation angle is αmax.

【0040】(数値例1)(Numerical Example 1)

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】(数値例2)(Numerical example 2)

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】(数値例3)(Numerical example 3)

【0045】[0045]

【表3】 [Table 3]

【0046】以下、上記のように構成された光走査装置
の動作について、図1、図2を用いて説明する。
Hereinafter, the operation of the optical scanning device configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0047】半導体レーザ1、2からの波長780n
m、670nmの光束は、各々軸対称レンズ3、4によ
って収束光となり、各々シリンドリカルレンズ5、6に
よって副走査方向についてのみ収束され。シリンドリカ
ルレンズ5を透過した波長780nmの光束はダイクロ
イックミラー7を透過し、シリンドリカルレンズ6を透
過した波長670nmの光束はダイクロイックミラー7
で反射し、2つの光束が合成される。合成された2つの
光束は、折り返しミラー8によって折り返された後、ポ
リゴンミラー9の偏向面(反射面)上に線像として結像
される。そして、ポリゴンミラー9が回転中心軸10を
中心として回転することにより、線像として結像された
光束はポリゴンミラー9によって走査され、曲面ミラー
11によって収束光となる。曲面ミラー11によって収
束光となった光束は、プリズム12によって2つの光束
に分離された後、感光ドラム13上に結像される。
The wavelength 780 n from the semiconductor lasers 1 and 2
The light beams of m and 670 nm are converged by the axisymmetric lenses 3 and 4, respectively, and converged only in the sub-scanning direction by the cylindrical lenses 5 and 6, respectively. The light having a wavelength of 780 nm transmitted through the cylindrical lens 5 is transmitted through the dichroic mirror 7, and the light having a wavelength of 670 nm transmitted through the cylindrical lens 6 is transmitted through the dichroic mirror 7.
And the two light beams are combined. After the two combined light beams are turned back by the turning mirror 8, they are formed as a line image on the deflecting surface (reflecting surface) of the polygon mirror 9. When the polygon mirror 9 rotates around the rotation center axis 10, the light flux formed as a line image is scanned by the polygon mirror 9, and is converged by the curved mirror 11. The luminous flux converged by the curved mirror 11 is separated into two luminous fluxes by the prism 12 and then imaged on the photosensitive drum 13.

【0048】曲面ミラー11は、主走査方向の像面湾
曲、副走査方向の像面湾曲、fθ誤差を補正することが
できるように、主走査方向断面の非円弧形状、各像高に
対応した副走査方向の曲率半径が決められている。さら
に、曲面ミラー11は、ポリゴンミラー9、曲面ミラー
11への斜め入射、プリズム12で発生する走査線湾曲
を補正することができるように、各像高に対応した位置
での面のねじり量が決められている。
The curved mirror 11 corresponds to the non-arc shape of the cross section in the main scanning direction and each image height so as to correct the field curvature in the main scanning direction, the field curvature in the sub scanning direction, and the fθ error. The radius of curvature in the sub-scanning direction is determined. Further, the curved mirror 11 has a torsion amount of a surface at a position corresponding to each image height so that oblique incidence on the polygon mirror 9 and the curved mirror 11 and a scanning line curvature generated by the prism 12 can be corrected. It is decided.

【0049】2つの光束が全く同一の光路に合成された
場合、副走査方向に関して、プリズム12の入射面を光
束の光軸に対して垂直に配置したとすると(図2参
照)、被走査面上の走査中心における2つの光束の結像
位置の間隔x0 は、下記(数11)〜(数13)によっ
て規定される。
When the two light beams are combined in exactly the same light path, assuming that the incident surface of the prism 12 is arranged perpendicular to the optical axis of the light beam in the sub-scanning direction (see FIG. 2), the surface to be scanned is The interval x0 between the imaging positions of the two light beams at the upper scanning center is defined by the following (Equation 11) to (Equation 13).

【0050】[0050]

【数11】 [Equation 11]

【0051】[0051]

【数12】 (Equation 12)

【0052】[0052]

【数13】 (Equation 13)

【0053】そして、プリズム12で屈折されるときの
走査線湾曲の発生量が波長の差異によって2つの光束で
異なるので、2つの光束が全く同一の光路に合成された
場合には、感光ドラム13上で相対的走査線湾曲が生じ
る。図3に、上記数値例1の場合の相対的走査線湾曲と
像高との関係を示す。
Since the amount of curvature of the scanning line when refracted by the prism 12 is different between the two light beams due to the difference in wavelength, if the two light beams are combined in exactly the same optical path, the photosensitive drum 13 Above, a relative scan line curvature occurs. FIG. 3 shows the relationship between relative scanning line curvature and image height in the case of Numerical Example 1.

【0054】本実施の形態においては、プリズム12で
生じる相対的走査線湾曲を補正することができるよう
に、波長670nmの光束を副走査方向にシフト及びテ
ィルトさせている。下記(表4)に、各数値例1〜3の
曲面ミラー11におけるシフト量ΔMx 、ティルト量Δ
Mβ、相対的走査線湾曲が補正された状態の2つの走査
線の間隔(走査中心における各波長の光束の結像位置の
副走査方向の間隔)xdを示す。
In this embodiment, the light beam having a wavelength of 670 nm is shifted and tilted in the sub-scanning direction so that the relative scanning line curvature generated by the prism 12 can be corrected. The following Table 4 shows the shift amount ΔMx and tilt amount Δ in the curved mirror 11 of each of Numerical Examples 1 to 3.
Mβ, the distance xd between the two scanning lines in a state where the relative scanning line curvature is corrected (the distance in the sub-scanning direction between the image forming positions of light beams of each wavelength at the scanning center).

【0055】[0055]

【表4】 [Table 4]

【0056】上記(表4)から分かるように、x0 <x
d の状態で相対的走査線湾曲が補正されている。
As can be seen from the above (Table 4), x0 <x
The relative scanning line curvature is corrected in the state of d.

【0057】図4、図5に数値例1の場合の特性、図
6、図7に数値例2の場合の特性、図8、図9に数値例
3の場合の特性をそれぞれ示す。各図において、
(a)、(b)は波長780nmの光束の特性を示して
おり、(a)はfθ誤差、(b)は像面湾曲量をそれぞ
れ示している。また、(c)は波長780nmの光束の
走査線湾曲を示しており、(d)は波長670nmの光
束の走査線湾曲を示している。第2結像光学系がミラー
(曲面ミラー11)のみで構成されているので、fθ誤
差、像面湾曲量に関しては波長の差異による性能変化は
問題とならない。
FIGS. 4 and 5 show the characteristics of Numerical Example 1, FIGS. 6 and 7 show the characteristics of Numerical Example 2, and FIGS. 8 and 9 show the characteristics of Numerical Example 3. FIG. In each figure,
(A) and (b) show the characteristics of a light beam having a wavelength of 780 nm, (a) shows the fθ error, and (b) shows the amount of field curvature. (C) shows the scanning line curvature of a light beam having a wavelength of 780 nm, and (d) shows the scanning line curvature of a light beam having a wavelength of 670 nm. Since the second imaging optical system is constituted only by the mirror (curved mirror 11), the performance change due to the difference in wavelength does not matter for the fθ error and the field curvature.

【0058】ここで、fθ誤差(ΔY)は、走査中心近
傍におけるポリゴンミラー9の単位回転角当たりの走査
速度(感光ドラム13の面上で光束が走査される速度)
をV(mm/deg)、ポリゴンミラー9の回転角をα(deg) 、
像高をY(mm)としたとき、下記(数14)によって標記
される量である。
Here, the fθ error (ΔY) is the scanning speed per unit rotation angle of the polygon mirror 9 near the scanning center (the speed at which the light beam is scanned on the surface of the photosensitive drum 13).
Is V (mm / deg), the rotation angle of the polygon mirror 9 is α (deg),
When the image height is Y (mm), this is the amount indicated by the following (Equation 14).

【0059】[0059]

【数14】 [Equation 14]

【0060】尚、本実施の形態においては、曲面ミラー
11の面形状を、上記(数7)〜(数10)によって規
定しているが、同様の形状を表すことができれば、他の
式を用いてもよい。
In the present embodiment, the surface shape of the curved mirror 11 is defined by the above (Equation 7) to (Equation 10). However, if the same shape can be represented, other expressions are used. May be used.

【0061】また、本実施の形態においては、プリズム
12の入射面を光束の光軸に対して垂直に配置している
が、プリズム12の入射面を光束の光軸に対して傾けた
状態で設計しても、同様の性能を得ることができる。
In the present embodiment, the incident surface of the prism 12 is arranged perpendicular to the optical axis of the light beam, but the incident surface of the prism 12 is inclined with respect to the optical axis of the light beam. Even if designed, similar performance can be obtained.

【0062】[第2の実施の形態]図10は本発明の第
2の実施の形態における光走査装置の構成を示す斜視図
である。
[Second Embodiment] FIG. 10 is a perspective view showing a configuration of an optical scanning device according to a second embodiment of the present invention.

【0063】図10において、14は波長780nmの
光束を発する光源部としての第1の半導体レーザ、15
は波長670nmの光束を発する光源部としての第2の
半導体レーザ、23は第1及び第2の半導体レーザ1
4、15からの各光束を走査する光偏向器としてのポリ
ゴンミラー、16は第1の半導体レーザ14からの光束
を収束光とする第1の軸対称レンズ、17は第2の半導
体レーザ15からの光束を収束光とする第2の軸対称レ
ンズ、18は副走査方向にのみ屈折力を有し、ポリゴン
ミラー23の偏向面上に第1の半導体レーザ14からの
光束を線像として結像する第1のシリンドリカルレン
ズ、19は副走査方向にのみ屈折力を有し、ポリゴンミ
ラー23の偏向面上に第2の半導体レーザ15からの光
束を線像として結像する第2のシリンドリカルレンズ、
20は波長780nmの光束を透過させ、波長670n
mの光束を反射させる光合成手段としてのダイクロイッ
クミラー、21は第2のシリンドリカルレンズ19とダ
イクロイックミラー20との間に配置され、圧電素子な
どによって第2の半導体レーザ15からの光束の副走査
方向の傾きを変化させることのできる副走査方向制御手
段としてのプリズム、22は折り返しミラーである。こ
こで、第1の軸対称レンズ16、第1のシリンドリカル
レンズ18、ダイクロイックミラー20及び折り返しミ
ラー22からなる光学系は、第1の半導体レーザ14と
ポリゴンミラー23との間に配置され、第1の半導体レ
ーザ14からの光束をポリゴンミラー23の偏向面上に
導く第1結像光学系として機能する。また、同様に、第
2の軸対称レンズ17、第2のシリンドリカルレンズ1
9、プリズム21、ダイクロイックミラー20及び折り
返しミラー22からなる光学系は、第2の半導体レーザ
15とポリゴンミラー23との間に配置され、第2の半
導体レーザ15からの光束をポリゴンミラー23の偏向
面上に導く第1結像光学系として機能する。また、26
は被走査面としての感光ドラム、24はポリゴンミラー
23の回転中心軸、25はポリゴンミラー23と感光ド
ラム26との間に配置され、第2結像光学系として機能
する曲面ミラーである。
In FIG. 10, reference numeral 14 denotes a first semiconductor laser serving as a light source for emitting a light beam having a wavelength of 780 nm;
Denotes a second semiconductor laser as a light source unit that emits a light beam having a wavelength of 670 nm, and 23 denotes a first and second semiconductor laser 1.
A polygon mirror as an optical deflector that scans each light beam from 4 and 15; 16 is a first axially symmetric lens that converges the light beam from the first semiconductor laser 14; A second axially symmetric lens 18 having a convergent light beam has a refractive power only in the sub-scanning direction, and forms a light beam from the first semiconductor laser 14 as a line image on the deflection surface of the polygon mirror 23. A first cylindrical lens 19 having a refractive power only in the sub-scanning direction, and forming a light beam from the second semiconductor laser 15 on the deflection surface of the polygon mirror 23 as a linear image;
20 transmits a light beam having a wavelength of 780 nm and a wavelength of 670 n
A dichroic mirror 21 as a light synthesizing means for reflecting the light flux of m is disposed between the second cylindrical lens 19 and the dichroic mirror 20, and the light flux from the second semiconductor laser 15 in the sub-scanning direction is driven by a piezoelectric element or the like. A prism 22 as a sub-scanning direction control means capable of changing the inclination is a folding mirror. Here, the optical system including the first axially symmetric lens 16, the first cylindrical lens 18, the dichroic mirror 20, and the folding mirror 22 is disposed between the first semiconductor laser 14 and the polygon mirror 23, Functions as a first imaging optical system for guiding the light beam from the semiconductor laser 14 onto the deflection surface of the polygon mirror 23. Similarly, the second axially symmetric lens 17 and the second cylindrical lens 1
9, an optical system including a prism 21, a dichroic mirror 20, and a folding mirror 22 is disposed between the second semiconductor laser 15 and the polygon mirror 23, and deflects a light beam from the second semiconductor laser 15 to the polygon mirror 23. It functions as a first imaging optical system for guiding on a surface. Also, 26
Is a photosensitive drum as a surface to be scanned, 24 is a rotation center axis of the polygon mirror 23, 25 is a curved mirror disposed between the polygon mirror 23 and the photosensitive drum 26 and functioning as a second imaging optical system.

【0064】副走査方向制御手段としてのプリズム21
は、被走査面としての感光ドラム26上の有効走査全域
において、各光源部(第1及び第2の半導体レーザ1
4、15)からの光束の結像位置の副走査方向の間隔の
変化が小さくなる方向に副走査方向の傾きを制御するの
が望ましい。
Prism 21 as sub-scanning direction control means
Are the light source units (the first and second semiconductor lasers 1) in the entire effective scanning area on the photosensitive drum 26 as the surface to be scanned.
It is desirable to control the inclination in the sub-scanning direction in a direction in which the change in the interval in the sub-scanning direction of the image forming position of the light beam from the sub-scanning direction is reduced.

【0065】図11は図10の光走査装置を走査中心軸
を含み副走査方向に平行な面で切断した断面図である。
図11に示すように、本光走査装置の各部材は、第1結
像光学系を構成する折り返しミラー22からの光束がポ
リゴンミラー23の偏向面の法線を含み主走査方向に平
行な面に対して斜めに入射し、ポリゴンミラー23から
の光束が曲面ミラー25の頂点における法線を含み主走
査方向に平行な面に対して斜めに入射するように、副走
査方向について傾けて配置されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the optical scanning device of FIG. 10 cut along a plane including the scanning center axis and parallel to the sub-scanning direction.
As shown in FIG. 11, each member of the optical scanning device has a surface in which a light beam from the folding mirror 22 constituting the first imaging optical system is parallel to the main scanning direction and includes a normal to the deflection surface of the polygon mirror 23. And the light from the polygon mirror 23 is arranged obliquely in the sub-scanning direction so that the light flux from the polygon mirror 23 is obliquely incident on a plane including the normal line at the vertex of the curved surface mirror 25 and parallel to the main scanning direction. ing.

【0066】図11中、rはポリゴンミラー23の内接
半径、D1はポリゴンミラー23の偏向反射点と曲面ミ
ラー25との間隔、D2は曲面ミラー25と感光ドラム
26との間隔、θp は折り返しミラー22からの光軸と
ポリゴンミラー23の偏向面の法線とのなす角、θm は
ポリゴンミラー23の偏向面からの光束の光軸と曲面ミ
ラー25の頂点における法線とのなす角である。
In FIG. 11, r is the inscribed radius of the polygon mirror 23, D1 is the distance between the deflecting reflection point of the polygon mirror 23 and the curved mirror 25, D2 is the distance between the curved mirror 25 and the photosensitive drum 26, and θp is the turnback. The angle between the optical axis from the mirror 22 and the normal to the deflection surface of the polygon mirror 23, and θm is the angle between the optical axis of the light beam from the deflection surface of the polygon mirror 23 and the normal to the vertex of the curved mirror 25. .

【0067】また、曲面ミラー25の面形状は、上記第
1の実施の形態で示したのと同じ上記(数7)〜(数1
0)によって規定される。
The surface shape of the curved mirror 25 is the same as that in the first embodiment (Equation 7) to (Equation 1).
0).

【0068】以下に、具体的数値例を示す。尚、最大像
高をYmax 、それに対応するポリゴン回転角をαmax と
した。
The following are specific examples of numerical values. The maximum image height is Ymax, and the corresponding polygon rotation angle is αmax.

【0069】(数値例4)(Numerical example 4)

【0070】[0070]

【表5】 [Table 5]

【0071】以下、上記のように構成された光走査装置
の動作について、図10、図11を用いて説明する。
Hereinafter, the operation of the optical scanning device configured as described above will be described with reference to FIGS.

【0072】ダイクロイックミラー20によって合成さ
れた2つの異なる波長の光束は、ポリゴンミラー23に
よって走査され、曲面ミラー25によって収束光とな
る。曲面ミラー25によって収束光となった光束は、感
光ドラム26上に結像される。この場合、2つの光束の
曲面ミラー25への入射位置が副走査方向で微小に異な
るように、第2の半導体レーザ15からの波長670n
mの光束は、プリズム21によって微小角度だけ傾きを
変えられており、図示していないが、感光ドラム26上
には2本の走査線が形成される。
The light beams of two different wavelengths synthesized by the dichroic mirror 20 are scanned by the polygon mirror 23 and converged by the curved mirror 25. The light flux converged by the curved mirror 25 forms an image on the photosensitive drum 26. In this case, the wavelength 670n from the second semiconductor laser 15 is set so that the positions of incidence of the two light beams on the curved mirror 25 are slightly different in the sub-scanning direction.
The light beam of m is tilted by a small angle by the prism 21, and two scanning lines are formed on the photosensitive drum 26 although not shown.

【0073】図12に、数値例4の場合の波長780n
mの光束の特性を示す。図12において、(a)はfθ
誤差、(b)は像面湾曲量、(c)は走査線湾曲量をそ
れぞれ示している。また、図13に、感光ドラム26上
の2本の走査線の間隔を43μmとし、制御をかけない
場合に発生する波長670nmの光束の走査線湾曲量を
示す。本実施の形態においては、この相対的走査線湾曲
を補正するように、プリズム21が制御されている。
FIG. 12 shows a wavelength 780n in the case of Numerical Example 4.
This shows the characteristics of the light flux of m. In FIG. 12, (a) is fθ
The error, (b) shows the curvature of field, and (c) shows the curvature of the scanning line. FIG. 13 shows the amount of curvature of the scanning line of a light beam having a wavelength of 670 nm generated when the interval between two scanning lines on the photosensitive drum 26 is 43 μm and control is not performed. In the present embodiment, the prism 21 is controlled so as to correct the relative scanning line curvature.

【0074】尚、本実施の形態においては、第2の半導
体レーザ15からの光束の副走査方向の傾きを変化させ
ることのできる副走査方向制御手段としてプリズム21
が用いられているが、必ずしもこれに限定されるもので
はない。例えば、ガルバノミラーを用いてもよいし、ダ
イクロイックミラーを用い、その傾きを制御するように
してもよい。
In this embodiment, the prism 21 is used as sub-scanning direction control means capable of changing the inclination of the light beam from the second semiconductor laser 15 in the sub-scanning direction.
Is used, but is not necessarily limited to this. For example, a galvanometer mirror may be used, or a dichroic mirror may be used to control the inclination.

【0075】また、本実施の形態においては、副走査方
向制御手段を用いて、半導体レーザからの光束の副走査
方向の傾きを変化させるようにしているが、必ずしもこ
の構成に限定されるものではなく、半導体レーザからの
光束の副走査方向の高さを変化させるようにしてもよ
い。
In the present embodiment, the inclination of the light beam from the semiconductor laser in the sub-scanning direction is changed by using the sub-scanning direction control means. However, the present invention is not necessarily limited to this configuration. Instead, the height of the light beam from the semiconductor laser in the sub-scanning direction may be changed.

【0076】また、本実施の形態においては、副走査方
向制御手段としてのプリズム21が第2のシリンドリカ
ルレンズ19とダイクロイックミラー20との間に配置
されているが、必ずしもこの構成に限定されるものでは
ない。副走査方向制御手段は、光源部(第2の半導体レ
ーザ15)と光偏向器(ポリゴンミラー23)との間に
配置されていればよい。
Further, in this embodiment, the prism 21 as the sub-scanning direction control means is disposed between the second cylindrical lens 19 and the dichroic mirror 20, but is not necessarily limited to this configuration. is not. The sub-scanning direction control means may be arranged between the light source unit (second semiconductor laser 15) and the optical deflector (polygon mirror 23).

【0077】[第3の実施の形態]図14は本発明の第
3の実施の形態における画像読み取り装置の構成を示す
斜視図である。
[Third Embodiment] FIG. 14 is a perspective view showing the structure of an image reading apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【0078】図14において、1から12は図1に示し
た上記第1の実施の形態における光走査装置の各部材を
示している。また、27は読み取り面、28、29は各
半導体レーザ1、2からの光束を透過し、読み取り面2
7からの戻り光を検出系に反射するハーフミラー、3
0、31は検出器、32、33は検出器30、31に戻
り光を導く検出光学系である。
In FIG. 14, reference numerals 1 to 12 denote members of the optical scanning device according to the first embodiment shown in FIG. Reference numeral 27 denotes a reading surface, and 28 and 29 transmit light beams from the respective semiconductor lasers 1 and 2, and the reading surface 2
Half mirror for reflecting the return light from 7 to the detection system, 3
Reference numerals 0 and 31 denote detectors, and reference numerals 32 and 33 denote detection optical systems that guide return light to the detectors 30 and 31.

【0079】以上のように、画像読み取り装置の光走査
装置として上記第1の実施の形態の光走査装置を用いる
ことにより、高速高解像度の画像読み取り装置を実現す
ることができる。
As described above, by using the optical scanning device of the first embodiment as the optical scanning device of the image reading device, a high-speed and high-resolution image reading device can be realized.

【0080】尚、本実施の形態の画像読み取り装置にお
いては、光走査装置として上記第1の実施の形態の光走
査装置を用いているが、必ずしもこの構成に限定される
ものではなく、例えば、上記第2の実施の形態の光走査
装置を用いてもよい。
In the image reading device of the present embodiment, the optical scanning device of the first embodiment is used as the optical scanning device. However, the present invention is not necessarily limited to this configuration. The optical scanning device according to the second embodiment may be used.

【0081】[第4の実施の形態]図15は本発明の第
4の実施の形態における画像形成装置の構成を示す概略
断面図である。この画像形成装置の光走査装置としては
上記第2の実施の形態の光走査装置が用いられている。
[Fourth Embodiment] FIG. 15 is a schematic sectional view showing the structure of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. The optical scanning device of the second embodiment is used as the optical scanning device of the image forming apparatus.

【0082】図15において、34は光が照射されると
電荷が変化する感光体で表面が覆われた感光ドラム、3
5は感光体の表面に静電気イオンを付着して帯電する一
次帯電器、36は印字部に帯電トナーを付着させる現像
器、37は付着したトナーを用紙に転写する転写帯電
器、38は残ったトナーを除去するクリーナー、39は
転写されたトナーを用紙に定着する定着装置、40は給
紙カセット、41は半導体レーザ、軸対称レンズ、シリ
ンドリカルレンズ、プリズム及びダイクロイックミラー
で構成される光源ブロック、42はポリゴンミラー、4
3は曲面ミラーである。
In FIG. 15, reference numeral 34 denotes a photosensitive drum whose surface is covered with a photosensitive member whose charge changes when irradiated with light;
Reference numeral 5 denotes a primary charger for attaching and charging electrostatic ions on the surface of the photoreceptor; 36, a developer for attaching charged toner to a printing portion; 37, a transfer charger for transferring the attached toner to paper; A cleaner 39 for removing the toner, a fixing device 39 for fixing the transferred toner to the sheet, a paper cassette 40, a light source block 41 composed of a semiconductor laser, an axisymmetric lens, a cylindrical lens, a prism and a dichroic mirror, 42 Is a polygon mirror, 4
3 is a curved mirror.

【0083】以上のように、画像形成装置の光走査装置
としては上記第2の実施の形態の光走査装置を用いるこ
とにより、高速高解像度の画像形成装置を実現すること
ができる。
As described above, a high-speed and high-resolution image forming apparatus can be realized by using the optical scanning apparatus of the second embodiment as the optical scanning apparatus of the image forming apparatus.

【0084】尚、本実施の形態の画像形成装置において
は、光走査装置として上記第2の実施の形態の光走査装
置を用いているが、必ずしもこの構成に限定されるもの
ではなく、例えば、上記第1の実施の形態の光走査装置
を用いてもよい。
In the image forming apparatus of this embodiment, the optical scanning device of the second embodiment is used as the optical scanning device. However, the present invention is not necessarily limited to this configuration. The optical scanning device according to the first embodiment may be used.

【0085】[第5の実施の形態]図16は本発明の第
5の実施の形態におけるカラー画像形成装置の構成を示
す概略断面図である。このカラー画像形成装置の光走査
装置としては上記第2の実施の形態の光走査装置が用い
られている。
[Fifth Embodiment] FIG. 16 is a schematic sectional view showing the structure of a color image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention. The optical scanning device of the second embodiment is used as an optical scanning device of the color image forming apparatus.

【0086】図16において、44Y、44M、44
C、44Bは、それぞれイエロー、マジェンタ、シア
ン、ブラックの各色に対応した像形成ユニットである。
そして、各像形成ユニットを構成している45は光が照
射されると電荷が変化する感光体で表面が覆われた感光
ドラム、46は感光体の表面に静電気イオンを付着して
帯電する一次帯電器、47は印字部に帯電トナーを付着
させる現像器、48は残ったトナーを除去するクリーナ
である。また、49は各色の感光ドラム45上に形成さ
れたトナー像が転写される転写ベルト、50は転写ベル
ト49に付着したトナーを用紙に転写する転写帯電器、
51は転写されたトナーを用紙に定着する定着装置、5
2は給紙カセットで、53は半導体レーザ、軸対称レン
ズ、シリンドリカルレンズ、プリズム及びダイクロイッ
クミラーで構成される光源ブロック、54はポリゴンミ
ラー、55は曲面ミラーである。
In FIG. 16, 44Y, 44M, 44
C and 44B are image forming units corresponding to the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black.
Each of the image forming units 45 is a photosensitive drum whose surface is covered with a photosensitive member whose charge changes when irradiated with light, and 46 is a primary drum which is charged by attaching electrostatic ions to the surface of the photosensitive member. A charger 47 is a developing device for attaching the charged toner to the printing section, and a cleaner 48 is for removing the remaining toner. Reference numeral 49 denotes a transfer belt on which a toner image formed on the photosensitive drum 45 of each color is transferred; 50, a transfer charger for transferring toner adhered to the transfer belt 49 to paper;
Reference numeral 51 denotes a fixing device for fixing the transferred toner to paper,
Reference numeral 2 denotes a paper feed cassette; 53, a light source block including a semiconductor laser, an axisymmetric lens, a cylindrical lens, a prism, and a dichroic mirror; 54, a polygon mirror; and 55, a curved mirror.

【0087】4色に対応した像形成ユニット44Y、4
4M、44C、44Bは、円筒を形成するように保持さ
れている。そして、円筒の軸心周りに各像形成ユニット
44Y、44M、44C、44Bを同時に回転させるこ
とにより、各像形成ユニット44Y、44M、44C、
44Bを像形成位置(図16においては、感光ドラム4
5Bの位置)と待機位置との間で移動させることができ
る。これにより、各感光ドラム45Y、45M、45
C、45B上に形成された各色のトナー像が順次転写ベ
ルト49に転写され、各色のトナー像が重ね合わされて
転写ベルト49上にカラートナー像が形成される。
Image forming units 44Y and 4 corresponding to four colors
4M, 44C, 44B are held to form a cylinder. Then, by simultaneously rotating the image forming units 44Y, 44M, 44C, and 44B around the axis of the cylinder, the image forming units 44Y, 44M, 44C,
44B is positioned at the image forming position (in FIG.
5B) and the standby position. Thereby, each photosensitive drum 45Y, 45M, 45
The toner images of the respective colors formed on C and 45B are sequentially transferred to the transfer belt 49, and the toner images of the respective colors are superimposed to form a color toner image on the transfer belt 49.

【0088】光源ブロック53、ポリゴンミラー54、
曲面ミラー55により構成される光走査装置は、曲面ミ
ラー55による光束の反射角が本実施の形態のカラー画
像形成装置に最適な30(deg) となるように設計されて
いる。このため、曲面ミラー55のみが円筒の軸心近傍
に配置され、曲面ミラー55で反射された光束は直接感
光ドラム45Y、45M、45C、45Bに導かれる。
The light source block 53, the polygon mirror 54,
The optical scanning device constituted by the curved mirror 55 is designed such that the reflection angle of the light beam by the curved mirror 55 is 30 (deg) which is optimal for the color image forming apparatus of the present embodiment. Therefore, only the curved mirror 55 is disposed near the axis of the cylinder, and the light beam reflected by the curved mirror 55 is directly guided to the photosensitive drums 45Y, 45M, 45C, and 45B.

【0089】以上のように、カラー画像形成装置の光走
査装置として上記第2の実施の形態の光走査装置を用い
ることにより、高速高解像度のカラー画像形成装置を実
現することができる。
As described above, by using the optical scanning device of the second embodiment as the optical scanning device of the color image forming device, a high-speed and high-resolution color image forming device can be realized.

【0090】[0090]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
1枚の曲面ミラーのみで第2結像光学系を構成し、複数
の光源を用いる場合に問題となる相対的走査線湾曲を、
プリズムあるいは副走査方向制御手段を用いて補正する
ようにしたので、高速高解像度化を実現することができ
る。
As described above, according to the present invention,
The second scanning optical system is constituted by only one curved mirror, and the relative scanning line curvature, which is a problem when a plurality of light sources are used, is described below.
Since the correction is performed using the prism or the sub-scanning direction control means, high-speed and high-resolution can be realized.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における光走査装置
の構成を示す斜視図
FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の光走査装置を走査中心軸を含み副走査方
向に平行な面で切断した断面図
FIG. 2 is a cross-sectional view of the optical scanning device of FIG. 1 cut along a plane including a scanning center axis and parallel to a sub-scanning direction.

【図3】本発明の第1の実施の形態における数値例1の
場合の相対的走査線湾曲と像高との関係を示す図
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between relative scanning line curvature and image height in the case of Numerical Example 1 according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施の形態における数値例1の
場合の波長780nmの光束の特性図であり、(a)は
fθ誤差、(b)は像面湾曲量をそれぞれ示す図
FIGS. 4A and 4B are characteristic diagrams of a luminous flux having a wavelength of 780 nm in the case of Numerical Example 1 according to the first embodiment of the present invention, wherein FIG. 4A illustrates an fθ error, and FIG.

【図5】本発明の第1の実施の形態における数値例1の
場合の特性図であり、(c)は波長780nmの光束の
走査線湾曲、(d)は波長670nmの光束の走査線湾
曲をそれぞれ示す図
5A and 5B are characteristic diagrams of Numerical Example 1 according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 5C shows a scanning line curvature of a light beam having a wavelength of 780 nm, and FIG. 5D shows a scanning line curve of a light beam having a wavelength of 670 nm. Figure showing each

【図6】本発明の第1の実施の形態における数値例2の
場合の波長780nmの光束の特性図であり、(a)は
fθ誤差、(b)は像面湾曲量をそれぞれ示す図
6A and 6B are characteristic diagrams of a luminous flux having a wavelength of 780 nm in Numerical Example 2 according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 6A illustrates an fθ error, and FIG. 6B illustrates an amount of field curvature.

【図7】本発明の第1の実施の形態における数値例2の
場合の特性図であり、(c)は波長780nmの光束の
走査線湾曲、(d)は波長670nmの光束の走査線湾
曲をそれぞれ示す図
FIGS. 7A and 7B are characteristic diagrams of Numerical Example 2 according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 7C illustrates a scanning line curvature of a light beam having a wavelength of 780 nm, and FIG. Figure showing each

【図8】本発明の第1の実施の形態における数値例3の
場合の波長780nmの光束の特性図であり、(a)は
fθ誤差、(b)は像面湾曲量をそれぞれ示す図
8A and 8B are characteristic diagrams of a light beam having a wavelength of 780 nm in the case of Numerical Example 3 according to the first embodiment of the present invention, where FIG. 8A illustrates an fθ error, and FIG.

【図9】本発明の第1の実施の形態における数値例3の
場合の特性図であり、(c)は波長780nmの光束の
走査線湾曲、(d)は波長670nmの光束の走査線湾
曲をそれぞれ示す図
FIGS. 9A and 9B are characteristic diagrams of Numerical Example 3 according to the first embodiment of the present invention, in which FIG. 9C illustrates a scanning line curvature of a light beam having a wavelength of 780 nm, and FIG. Figure showing each

【図10】本発明の第2の実施の形態における光走査装
置の構成を示す斜視図
FIG. 10 is a perspective view illustrating a configuration of an optical scanning device according to a second embodiment of the present invention.

【図11】図10の光走査装置を走査中心軸を含み副走
査方向に平行な面で切断した断面図
FIG. 11 is a cross-sectional view of the optical scanning device of FIG. 10 cut along a plane including a scanning center axis and parallel to a sub-scanning direction.

【図12】本発明の第2の実施の形態における数値例4
の場合の特性図であり、(a)はfθ誤差、(b)は像
面湾曲量、(c)は走査線湾曲量をそれぞれ示す図
FIG. 12 is a numerical example 4 according to the second embodiment of the present invention.
FIGS. 7A and 7B are characteristic diagrams in the case of FIG. 7A, where FIG. 7A shows an fθ error, FIG. 7B shows an image surface curvature amount, and FIG.

【図13】本発明の第2の実施の形態における制御をか
けない場合に発生する波長670nmの光束の走査線湾
曲量を示す図
FIG. 13 is a diagram illustrating a scanning line bending amount of a light beam having a wavelength of 670 nm generated when control is not performed according to the second embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第3の実施の形態における画像読み
取り装置の構成を示す斜視図
FIG. 14 is a perspective view illustrating a configuration of an image reading apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図15】本発明の第4の実施の形態における画像形成
装置の構成を示す概略断面図
FIG. 15 is a schematic sectional view showing the configuration of an image forming apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図16】本発明の第5の実施の形態におけるカラー画
像形成装置の構成を示す概略断面図
FIG. 16 is a schematic sectional view illustrating a configuration of a color image forming apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の半導体レーザ 2 第2の半導体レーザ 3 第1の軸対称レンズ 4 第2の軸対称レンズ 5 第1のシリンドリカルレンズ 6 第2のシリンドリカルレンズ 7 ダイクロイックミラー 8 折り返しミラー 9 ポリゴンミラー 10 ポリゴンミラーの回転中心軸 11 曲面ミラー 12 プリズム 13 感光ドラム 14 第1の半導体レーザ 15 第2の半導体レーザ 16 第1の軸対称レンズ 17 第2の軸対称レンズ 18 第1のシリンドリカルレンズ 19 第2のシリンドリカルレンズ 20 ダイクロイックミラー 21 プリズム 22 折り返しミラー 23 ポリゴンミラー 24 回転中心軸 25 曲面ミラー 26 感光ドラム 27 読み取り面 28 ハーフミラー 29 ハーフミラー 30 検出器 31 検出器 32 検出光学系 33 検出光学系 34 感光ドラム 35 一次帯電器 36 現像器 37 転写帯電器 38 クリーナー 39 定着装置 40 給紙カセット 41 光源ブロック 42 ポリゴンミラー 43 曲面ミラー 44 像形成ユニット 45 感光ドラム 46 一次帯電器 47 現像器 48 クリーナー 49 転写ベルト 50 転写帯電器 51 定着装置 52 給紙カセット 53 光源ブロック 54 ポリゴンミラー 55 曲面ミラー DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st semiconductor laser 2 2nd semiconductor laser 3 1st axis symmetric lens 4 2nd axis symmetric lens 5 1st cylindrical lens 6 2nd cylindrical lens 7 Dichroic mirror 8 Folding mirror 9 Polygon mirror 10 Polygon mirror Center axis of rotation 11 curved mirror 12 prism 13 photosensitive drum 14 first semiconductor laser 15 second semiconductor laser 16 first axially symmetric lens 17 second axially symmetric lens 18 first cylindrical lens 19 second cylindrical lens Reference Signs List 20 dichroic mirror 21 prism 22 folding mirror 23 polygon mirror 24 rotation center axis 25 curved mirror 26 photosensitive drum 27 reading surface 28 half mirror 29 half mirror 30 detector 31 detector 32 detection optical system 33 detection optical system 34 sensitivity Optical drum 35 Primary charger 36 Developing device 37 Transfer charger 38 Cleaner 39 Fixing device 40 Paper cassette 41 Light source block 42 Polygon mirror 43 Curved mirror 44 Image forming unit 45 Photosensitive drum 46 Primary charger 47 Developing device 48 Cleaner 49 Transfer belt Reference Signs List 50 transfer charger 51 fixing device 52 paper feed cassette 53 light source block 54 polygon mirror 55 curved mirror

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 17/08 B41J 3/00 D H04N 1/113 H04N 1/04 104A (72)発明者 松木 大三郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山本 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 吉川 正紀 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 奥田 晃庸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2C362 AA10 BA51 BA58 BA61 BA83 BA84 BA86 BA87 BB14 2H045 AA01 BA24 BA32 CA33 CA62 DA12 2H087 KA19 LA22 RA08 RA13 RA41 RA45 TA01 TA03 TA06 5C072 AA03 BA01 BA03 BA16 DA04 DA06 DA10 HA02 HA06 HA13 XA05 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 17/08 B41J 3/00 D H04N 1/113 H04N 1/04 104A (72) Inventor Daisaburo Matsuki Osaka 1006 Kadoma Kadoma Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Hajime Yamamoto 1006 Kadoma Kadoma, Osaka Pref. Within Sangyo Co., Ltd. LA22 RA08 RA13 RA41 RA45 TA01 TA03 TA06 5C072 AA03 BA01 BA03 BA16 DA04 DA06 DA10 HA02 HA06 HA13 XA05

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも2つの波長の異なる光源部
と、前記光源部からの各光束を走査する光偏向器と、前
記光源部と前記光偏向器との間に配置され、前記光源部
からの各光束を前記光偏向器の偏向面上に導く第1結像
光学系と、前記光偏向器と被走査面との間に配置され、
1枚の曲面ミラーからなる第2結像光学系と、同じく前
記光偏向器と前記被走査面との間に配置され、光束を分
離すると共に、走査線湾曲を発生させる光分離手段とを
備えた光走査装置であって、前記光源部、前記光偏向
器、前記第1結像光学系及び前記第2結像光学系は、前
記第1結像光学系からの光束が前記光偏向器の前記偏向
面の法線を含み主走査方向に平行な面に対して斜めに入
射し、前記光偏向器からの光束が前記曲面ミラーの頂点
における法線を含み主走査方向に平行な面(YZ面)に
対して斜めに入射するように配置され、前記光分離手段
によって分離された各光束は前記被走査面の副走査方向
に異なる位置に結像することを特徴とする光走査装置。
1. A light source unit having at least two different wavelengths, a light deflector for scanning each light beam from the light source unit, and a light deflector disposed between the light source unit and the light deflector. A first imaging optical system for guiding each light beam onto a deflection surface of the light deflector, and a first imaging optical system disposed between the light deflector and the surface to be scanned;
A second imaging optical system including one curved mirror; and a light separating unit that is also disposed between the optical deflector and the surface to be scanned and separates a light beam and generates a scanning line curve. An optical scanning device, wherein the light source unit, the optical deflector, the first imaging optical system, and the second imaging optical system are configured such that a light flux from the first imaging optical system The light is obliquely incident on a plane including the normal of the deflecting surface and parallel to the main scanning direction, and the light flux from the optical deflector includes a normal (YZ) including the normal at the vertex of the curved mirror and parallel to the main scanning direction. An optical scanning device, which is disposed so as to be obliquely incident on a surface, and forms an image of each light beam separated by the light separating means at a different position in the sub-scanning direction on the surface to be scanned.
【請求項2】 前記第2結像光学系が、前記光分離手段
で発生する走査線湾曲を補正する方向に走査線湾曲を発
生させる請求項1に記載の光走査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the second imaging optical system generates a scanning line curvature in a direction in which the scanning line curvature generated by the light separating unit is corrected.
【請求項3】 前記波長の異なる光源部と前記光偏向器
との間にさらに光合成手段を備える請求項1に記載の光
走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 1, further comprising a light combining unit between the light source units having different wavelengths and the optical deflector.
【請求項4】 前記光合成手段がダイクロイックミラー
である請求項3に記載の光走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 3, wherein said light combining means is a dichroic mirror.
【請求項5】 前記波長の異なる光源部からの各光束の
前記曲面ミラー上の反射位置が副走査方向に異なる請求
項1に記載の光走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 1, wherein reflection positions of the respective light beams from the light source units having different wavelengths on the curved mirror are different in the sub-scanning direction.
【請求項6】 各光束の前記曲面ミラー上の反射位置
が、前記被走査面上の有効走査全域における各光束の結
像位置の副走査方向の間隔の変化(相対的走査線湾曲)
が小さくなる方向にずれている請求項5に記載の光走査
装置。
6. A change in a sub-scanning direction interval between image forming positions of respective light beams in the entire effective scanning area on the surface to be scanned, where a reflection position of each light beam on the curved mirror is changed (relative scanning line curvature).
The optical scanning device according to claim 5, wherein the optical scanning device is shifted in a direction in which is smaller.
【請求項7】 各光束の前記曲面ミラー上の反射位置
が、前記被走査面上の有効走査全域における各光束の結
像位置の副走査方向の間隔が広がる方向にずれている請
求項5に記載の光走査装置。
7. The method according to claim 5, wherein the reflection position of each light beam on the curved mirror is shifted in a direction in which an interval between image forming positions of each light beam in the sub-scanning direction in the entire effective scanning area on the surface to be scanned increases. The optical scanning device according to claim 1.
【請求項8】 前記波長の異なる光源部からの各光束の
前記曲面ミラーへの入射角が副走査方向に異なる請求項
1に記載の光走査装置。
8. The optical scanning device according to claim 1, wherein incident angles of the light beams from the light source units having different wavelengths to the curved mirror are different in the sub-scanning direction.
【請求項9】 各光束の前記曲面ミラーへの入射角が、
前記被走査面上の有効走査全域における各光束の結像位
置の副走査方向の間隔の変化(相対的走査線湾曲)が小
さくなる方向にずれている請求項8に記載の光走査装
置。
9. An angle of incidence of each light beam on the curved mirror,
The optical scanning device according to claim 8, wherein a change in an interval (relative scanning line curvature) of an image forming position of each light beam in the sub-scanning direction in the entire effective scanning area on the surface to be scanned is shifted.
【請求項10】 各光束の前記曲面ミラーへの入射角
が、前記被走査面上の有効走査全域における各光束の結
像位置の副走査方向の間隔が広がる方向にずれている請
求項8に記載の光走査装置。
10. The method according to claim 8, wherein the angle of incidence of each light beam on the curved mirror is shifted in a direction in which the distance between the image forming positions of each light beam in the sub-scanning direction in the entire effective scanning area on the surface to be scanned increases. The optical scanning device according to claim 1.
【請求項11】 前記光分離手段がプリズムである請求
項1に記載の光走査装置。
11. The optical scanning device according to claim 1, wherein said light separating means is a prism.
【請求項12】 前記異なる波長をλA 、λB 、前記プ
リズムの入射面と射出面とのなす角をθpz、波長λA
の光路中における前記プリズムの射出面と前記被走査面
との間隔をD、前記プリズムを形成する材料の波長λA
における屈折率をnA 、波長λB における屈折率をnB
、走査中心における各波長の光束の結像位置の副走査
方向の間隔をxd としたとき、下記(数1)〜(数3)
の条件式を満足する請求項11に記載の光走査装置。 【数1】 【数2】 【数3】
12. The different wavelengths are λA and λB, the angle between the entrance surface and the exit surface of the prism is θpz, and the wavelength λA
D is the distance between the exit surface of the prism and the surface to be scanned in the optical path, and the wavelength λA of the material forming the prism.
Is the refractive index at nA, and the refractive index at wavelength λB is nB.
Where xd is the distance in the sub-scanning direction between the image forming positions of the light beams of each wavelength at the scanning center, the following (Equation 1) to (Equation 3)
The optical scanning device according to claim 11, wherein the following conditional expression is satisfied. (Equation 1) (Equation 2) (Equation 3)
【請求項13】 少なくとも2つの光源部と、前記光源
部からの各光束を走査する光偏向器と、前記光源部と前
記光偏向器との間に配置され、前記光偏向器の偏向面上
に線像を形成する第1結像光学系と、前記光偏向器と被
走査面との間に配置され、1枚の曲面ミラーからなる第
2結像光学系と、少なくとも一方の光束の副走査方向の
傾きあるいは高さを変化させる副走査方向制御手段とを
備えた光走査装置であって、前記光源部、前記光偏向
器、前記第1結像光学系及び前記第2結像光学系は、前
記第1結像光学系からの光束が前記光偏向器の前記偏向
面の法線を含み主走査方向に平行な面に対して斜めに入
射し、前記光偏向器からの光束が前記曲面ミラーの頂点
における法線を含み主走査方向に平行な面(YZ面)に
対して斜めに入射するように配置されることを特徴とす
る光走査装置。
13. At least two light source units, an optical deflector for scanning each light beam from the light source unit, and disposed between the light source unit and the optical deflector, on a deflection surface of the optical deflector. A first image forming optical system for forming a linear image on the surface, a second image forming optical system disposed between the optical deflector and the surface to be scanned, and including one curved mirror, An optical scanning device comprising: a sub-scanning direction controller for changing a tilt or a height in a scanning direction, wherein the light source unit, the optical deflector, the first imaging optical system, and the second imaging optical system are provided. A light beam from the first imaging optical system is obliquely incident on a plane parallel to the main scanning direction including a normal to the deflection surface of the light deflector, and the light beam from the light deflector is Incident obliquely to a plane (YZ plane) that includes the normal line at the vertex of the curved mirror and that is parallel to the main scanning direction An optical scanning device characterized by being arranged as follows.
【請求項14】 前記副走査方向制御手段が、前記被走
査面上の有効走査全域において、前記各光源部からの光
束の結像位置の副走査方向の間隔の変化が小さくなる方
向に副走査方向の傾きあるいは高さを制御する請求項1
3に記載の光走査装置。
14. The sub-scanning direction control means controls the sub-scanning direction in a direction in which the change in the interval in the sub-scanning direction of the image forming position of the light beam from each of the light source units is reduced over the entire effective scanning area on the surface to be scanned. The inclination or height of the direction is controlled.
4. The optical scanning device according to 3.
【請求項15】 前記副走査方向制御手段が、前記光源
部と前記光偏向器との間に配置される請求項13に記載
の光走査装置。
15. The optical scanning device according to claim 13, wherein the sub-scanning direction control means is arranged between the light source unit and the optical deflector.
【請求項16】 前記副走査方向制御手段としてプリズ
ムを用いる請求項13に記載の光走査装置。
16. The optical scanning device according to claim 13, wherein a prism is used as the sub-scanning direction control means.
【請求項17】 前記副走査方向制御手段としてガルバ
ノミラーを用いる請求項13に記載の光走査装置。
17. The optical scanning device according to claim 13, wherein a galvanomirror is used as said sub-scanning direction control means.
【請求項18】 請求項1〜17のいずれかに記載の光
走査装置を用いた画像読み取り装置。
18. An image reading apparatus using the optical scanning device according to claim 1.
【請求項19】 請求項1〜17のいずれかに記載の光
走査装置を用いた画像形成装置。
19. An image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1.
【請求項20】 円筒を形成するように保持され、現像
器及び感光体を含む複数の色に対応した複数の像形成ユ
ニットと、前記円筒の軸心周りに前記複数の像形成ユニ
ットを同時に回転させることにより、各像形成ユニット
を像形成位置と待機位置との間で移動させる移送手段
と、前記像形成位置に位置する前記像形成ユニットの前
記感光体に転写体を接触させ、前記像形成位置に位置す
る前記像形成ユニットの切り替えに伴って、各感光体上
に形成された各色のトナー像を前記転写体に順次転写
し、各色のトナー像を重ね合わせてカラートナー像を前
記転写体上に形成する転写手段と、前記感光体を露光す
る光走査装置とを備えたカラー画像形成装置であって、
前記光走査装置として請求項1〜17のいずれかに記載
の光走査装置を用いることを特徴とするカラー画像形成
装置。
20. A plurality of image forming units which are held so as to form a cylinder and correspond to a plurality of colors including a developing device and a photoreceptor, and simultaneously rotate the plurality of image forming units around the axis of the cylinder. The image forming unit is moved between an image forming position and a standby position, and a transfer member is brought into contact with the photoreceptor of the image forming unit located at the image forming position. With the switching of the image forming unit located at the position, the toner images of each color formed on each photoconductor are sequentially transferred to the transfer body, and the toner images of each color are superimposed to form a color toner image on the transfer body. A color image forming apparatus including a transfer unit formed thereon and an optical scanning device that exposes the photoconductor,
18. A color image forming apparatus using the optical scanning device according to claim 1 as the optical scanning device.
JP2001050938A 2001-02-26 2001-02-26 Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device Pending JP2002250884A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001050938A JP2002250884A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001050938A JP2002250884A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002250884A true JP2002250884A (en) 2002-09-06

Family

ID=18911819

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001050938A Pending JP2002250884A (en) 2001-02-26 2001-02-26 Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002250884A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009122327A (en) * 2007-11-14 2009-06-04 Canon Inc Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009122327A (en) * 2007-11-14 2009-06-04 Canon Inc Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3980812B2 (en) Multi-beam scanning device / Multi-beam scanning method / Image forming device
JP3330248B2 (en) Optical scanning device, image forming device, and image reading device
US8217980B2 (en) Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same
US7538789B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
US7768542B2 (en) Multi-beam optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP4970864B2 (en) Optical scanning device, optical writing device including the optical scanning device, and image forming device including the optical scanning device or the optical writing device
JP2004240266A (en) Light scanner and color image forming apparatus using the same
JP3349122B2 (en) Optical scanning device
JP2004070109A (en) Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP2006330688A (en) Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP4593886B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP2003241126A (en) Scanning optical device and image forming apparatus using it
JP4250572B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP3646960B2 (en) Optical scanning device
JP2001249292A (en) Optical scanner
JP4715418B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2007316115A (en) Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP2005091966A (en) Optical scanner and color image forming apparatus using it
JP2002250884A (en) Light beam scanning device, image reader using the same, image forming device, and color image forming device
JP4411054B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP2003140075A (en) Scanning optical device and image forming device
JP2008310257A (en) Scanning optical system and optical scanner and image forming apparatus equipped with the same
JP2007298997A (en) Multibeam scanner, multibeam scanning method, and image forming apparatus
JP6442823B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP2024006602A (en) Optical scanner and image forming apparatus