JP2002287067A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

Info

Publication number
JP2002287067A
JP2002287067A JP2001090963A JP2001090963A JP2002287067A JP 2002287067 A JP2002287067 A JP 2002287067A JP 2001090963 A JP2001090963 A JP 2001090963A JP 2001090963 A JP2001090963 A JP 2001090963A JP 2002287067 A JP2002287067 A JP 2002287067A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
aperture
scanning direction
aperture stop
optical
light
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
JP2001090963A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromitsu Yamakawa
博充 山川
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.)
Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical 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 Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP2001090963A priority Critical patent/JP2002287067A/en
Publication of JP2002287067A publication Critical patent/JP2002287067A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanner which is capable of forming images equally on a surface to be scanned. SOLUTION: An aperture stop 4 having such a rhombic opening at which the directions of two diagonal lines align to the direction corresponding to a horizontal scanning direction and the direction corresponding to a vertical scanning direction, respectively, is disposed on the optical path between a cylindrical lens 3 and a polygon mirror 5, by which the irradiation of the surface 9 to be scanned with a beam is performed equally even in the diagonal line direction of a beam spot array and the quality of the formed images is improved.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザービームプ
リンタ、デジタル複写機およびレーザー製版装置等の光
学的手法による画像形成装置に用いられる光走査装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used in an image forming apparatus using an optical method, such as a laser beam printer, a digital copying machine, and a laser plate making device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の画像形成装置におい
ては、例えばレーザ等の光束を発する光源と、回転多面
鏡と、走査結像レンズ(fθレンズ)とを順に配置する
と共に、回転多面鏡を回転させることにより、光源から
射出された光を機械的に偏向させ、さらにこの偏向され
た光を走査結像レンズによって集光することにより結像
面(被走査面)をビーム走査するという走査光学系が多
く用いられている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus of this type, a light source for emitting a light beam such as a laser, a rotary polygon mirror, and a scanning image forming lens (fθ lens) are arranged in this order. Is rotated mechanically to deflect the light emitted from the light source, and the deflected light is condensed by a scanning imaging lens to scan the image forming surface (scanned surface) with a beam. Optical systems are often used.

【0003】この種の走査光学系には、所定のビーム径
を得るするために、開口絞りが配置されるのが一般的で
ある。このような開口絞りとして、従来は、円形、楕円
もしくは矩形の開口、またはそれらを組合せて構成した
開口を有するものが用いられていた。
In this type of scanning optical system, an aperture stop is generally arranged to obtain a predetermined beam diameter. Conventionally, as such an aperture stop, an aperture stop having a circular, elliptical, or rectangular aperture, or an aperture configured by combining these apertures has been used.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような開口絞りを用いた従来の走査光学系においては、
以下の理由で、形成画像の画質が必ずしも十分ではなか
った。
However, in the conventional scanning optical system using the above-described aperture stop,
For the following reasons, the quality of the formed image is not always sufficient.

【0005】図12は、例えば矩形形状の開口104A
を有する開口絞り104の平面形状を表し、図13はこ
の開口絞り104を用いた走査光学系によって形成され
たビームスポットSの結像面での断面を拡大して表した
ものである。この図で、横方向Hは、回転多面鏡によっ
て光が偏向される方向(以下、主走査方向Hという。)
を示し、縦方向Vは、主走査方向Hと直交する方向(以
下、副走査方向Vという。)を示す。なお、例えば通常
のレーザプリンタにおいては、副走査方向Vは用紙の送
り方向と一致する。
FIG. 12 shows a rectangular opening 104A, for example.
FIG. 13 is an enlarged view of a cross section of a beam spot S formed by a scanning optical system using the aperture stop 104 on the image forming surface. In this figure, a horizontal direction H is a direction in which light is deflected by the rotating polygon mirror (hereinafter, referred to as a main scanning direction H).
And the vertical direction V indicates a direction orthogonal to the main scanning direction H (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction V). In a normal laser printer, for example, the sub-scanning direction V coincides with the sheet feeding direction.

【0006】図13に示したように、結像面におけるビ
ームスポットSの断面形状は、開口絞りの矩形形状の開
口104Aによる回折の影響により、楕円形または菱形
に近い形となる。すなわち、ビームスポットSの断面形
状は、対角線方向が主走査方向Hおよび副走査方向Vと
一致するような菱形、またはそのような菱形に近い楕円
形となる。また、開口104Aを楕円形にした場合も同
様の傾向がある。なお、ここでいう「楕円」は真円を含
むものとし、「矩形」は正方形および長方形を含むもの
とする。
As shown in FIG. 13, the cross-sectional shape of the beam spot S on the image forming plane becomes a shape close to an ellipse or a rhombus due to the influence of diffraction by the rectangular aperture 104A of the aperture stop. That is, the cross-sectional shape of the beam spot S is a rhombus whose diagonal direction coincides with the main scanning direction H and the sub-scanning direction V, or an ellipse close to such a rhombus. The same tendency also occurs when the opening 104A is made elliptical. The “ellipse” here includes a perfect circle, and the “rectangle” includes a square and a rectangle.

【0007】このように、ビームスポットSの断面形状
が、菱形またはそれに近い楕円形になると、ビームスポ
ット配列の対角方向Dにおいて、隣接するスポットの間
の領域(以下、スポット間領域Gという。)に空白が生
じたり、あるいはスポット間領域Gにおいて所望の濃度
が得られない等の問題が生ずる。このため、従来は、必
ずしも十分な品質の画像を得ることができないという欠
点があった。
As described above, when the cross-sectional shape of the beam spot S becomes a rhombus or an ellipse close thereto, an area between adjacent spots in the diagonal direction D of the beam spot array (hereinafter, referred to as an inter-spot area G). ) Causes a problem such as the occurrence of blanks or the inability to obtain a desired density in the area G between spots. For this reason, conventionally, there was a drawback that an image of sufficient quality could not always be obtained.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、よりよい画質を得ることを可能とす
る光走査装置を提供することにある。
[0008] The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of obtaining better image quality.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置は、
光によって、所定の被走査面を、第1の走査方向および
この第1の走査方向と略直交する第2の走査方向に走査
するための光走査装置であって、光束を出射する光源
と、光源からの光束を絞るための所定形状の開口を有す
る開口絞りを含むと共に、前記光束に対して所定の光学
的作用を与えるように構成された第1の光学系と、第1
の光学系を経由してきた光束を、それによって前記被走
査面が第1の走査方向に沿って走査されることとなるよ
うに、偏向させる光偏向手段と、光偏向手段により偏向
された光束を前記被走査面上に結像させる第2の光学系
とを備え、開口絞りの開口が、第1の走査方向に対応す
る方向および第2の走査方向に対応する方向を2本の対
角線の方向とする、菱形またはそれに準ずる形状を有す
るようにしたものである。
An optical scanning device according to the present invention comprises:
An optical scanning device for scanning a predetermined surface to be scanned by a light in a first scanning direction and a second scanning direction substantially orthogonal to the first scanning direction, and a light source that emits a light beam; A first optical system including an aperture stop having an aperture of a predetermined shape for narrowing a light beam from the light source, and configured to apply a predetermined optical action to the light beam;
Light deflecting means for deflecting the light beam having passed through the optical system, so that the surface to be scanned is scanned along the first scanning direction, and a light beam deflected by the light deflecting means. A second optical system for forming an image on the surface to be scanned, wherein the aperture of the aperture stop has a direction corresponding to the first scanning direction and a direction corresponding to the second scanning direction in two diagonal directions. And has a rhombus or a shape similar thereto.

【0010】ここで、「菱形」とは、2本の対角線がそ
れぞれの中点で交わる四角形をいい、「菱形に準ずる形
状」とは、頂点もしくは頂点とみなされる4つの点を通
る直線または曲線によって構成される形状であって、前
記4つの点のうち隣り合う2つの点を結ぶ線の中央部分
が、その開口形状に外接する楕円の内側に位置するもの
をいう。
[0010] Here, the "rhombus" refers to a quadrangle where two diagonal lines intersect at the respective midpoints, and the "shape similar to the rhombus" refers to a vertex or a straight line or a curve passing through four points regarded as vertices. Wherein the center of the line connecting two adjacent points among the four points is located inside an ellipse circumscribing the opening shape.

【0011】本発明の光走査装置では、開口絞りを、2
本の対角線の長さの比が可変であるように構成してもよ
い。この場合には、被走査面上のビームスポットの形状
や大きさが変化し、主として形状が調整される。2本の
対角線の長さの比を可変とする構成は、2本の対角線の
うちの少なくとも一方を中心として開口絞り4を回転可
能に構成することで実現可能である。あるいは、開口絞
りの開口を2つのスリットの交差部分として構成すると
共に2つのスリットのそれぞれが第1の光学系の光軸を
中心に回転可能に構成することで実現可能である。
In the optical scanning device of the present invention, the aperture stop is set to 2
You may comprise so that the ratio of the diagonal length of a book may be variable. In this case, the shape and size of the beam spot on the surface to be scanned change, and the shape is mainly adjusted. The configuration in which the ratio of the lengths of the two diagonals is variable can be realized by configuring the aperture stop 4 to be rotatable around at least one of the two diagonals. Alternatively, this can be realized by configuring the aperture of the aperture stop as an intersection of two slits and configuring each of the two slits to be rotatable about the optical axis of the first optical system.

【0012】本発明の光走査装置では、開口絞りを、開
口の形状を相似に保ちつつその開口寸法が可変であるよ
うに構成してもよい。この場合には、被走査面上のビー
ムスポットの大きさや形状が変化し、主として大きさが
調整される。開口寸法を可変とする構成は、開口絞りの
開口を、V字状の切り欠きを有する2枚の板状部材を組
み合わせて構成し、かつ、2つの板状部材が第1または
第2の走査方向に対応する方向に移動可能であるように
することで実現可能である。
In the optical scanning device of the present invention, the aperture stop may be configured such that the aperture size is variable while keeping the shape of the aperture similar. In this case, the size and shape of the beam spot on the surface to be scanned change, and the size is mainly adjusted. In the configuration in which the aperture size is variable, the aperture of the aperture stop is configured by combining two plate-shaped members having V-shaped notches, and the two plate-shaped members are used for the first or second scanning. This can be realized by making it movable in a direction corresponding to the direction.

【0013】本発明の光走査装置では、第1の光学系
が、光源からの光束に対し、第1の走査方向に対応する
方向では略平行光束となるように作用する一方、第2の
走査方向に対応する方向では収束光束となるように作用
するものであるようにすることが好ましい。この場合、
第1の光学系は、光源からの光束を光偏向手段の近傍に
線像として結像させるよう機能する。
In the optical scanning apparatus according to the present invention, the first optical system acts on the light beam from the light source so as to be substantially parallel in the direction corresponding to the first scanning direction, while the second scanning system performs the second scanning. In a direction corresponding to the direction, it is preferable to act so as to become a convergent light beam. in this case,
The first optical system functions to form a light beam from the light source as a linear image near the light deflection unit.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】[第1の実施の形態]図1は、本
発明の第1の実施の形態に係る光走査装置の概略構成を
表す斜視図である。図1に示した光走査装置は、例えば
レーザプリンタで使用されるものであり、光束を感光材
料の表面に照射してビームスポットを形成し、そのビー
ムスポットを感光材料の表面に沿って一定方向に移動さ
せる(すなわち走査する)よう構成されている。以下の
説明では、ビームスポットの移動の方向を主走査方向H
とし、それに対し直交する方向を副走査方向Vとする。
また、ビームスポットが形成される感光材料(後述)の
表面を被走査面9として説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical scanning device according to a first embodiment of the present invention. The optical scanning apparatus shown in FIG. 1 is used, for example, in a laser printer, and irradiates a light beam onto the surface of a photosensitive material to form a beam spot, and the beam spot is directed in a predetermined direction along the surface of the photosensitive material. (That is, scan). In the following description, the direction of movement of the beam spot is referred to as the main scanning direction H.
The direction orthogonal to the direction is defined as a sub-scanning direction V.
Further, a surface of a photosensitive material (described later) on which a beam spot is formed will be described as a surface 9 to be scanned.

【0015】<光走査装置の構造>この光走査装置は、
光源1と、光源1の射出側に配置されたコリメータレン
ズ2と、コリメータレンズ2の射出側(すなわち、光源
1と反対の側)に配置されたシリンドリカルレンズ3
と、シリンドリカルレンズ3の射出側(すなわち、コリ
メータレンズ2と反対の側)に配置された開口絞り4と
を含む入射光学系を備えている。コリメータレンズ2、
シリンドリカルレンズ3および開口絞り4は、それぞれ
の光軸(あるいは中心軸)が入射光学系全体の光軸Ax
と一致するように配置されている。
<Structure of Optical Scanning Apparatus>
A light source 1, a collimator lens 2 arranged on the emission side of the light source 1, and a cylindrical lens 3 arranged on the emission side of the collimator lens 2 (ie, the side opposite to the light source 1).
And an aperture optical system including an aperture stop 4 disposed on the exit side of the cylindrical lens 3 (that is, on the side opposite to the collimator lens 2). Collimator lens 2,
Each of the cylindrical lens 3 and the aperture stop 4 has an optical axis (or center axis) whose optical axis Ax of the entire incident optical system.
It is arranged to match.

【0016】光源1は、例えば半導体レーザ素子等によ
り構成され、波長が例えば780nmで、断面形状がほ
ぼ円形もしくは楕円形の光束を射出するようになってい
る。この光源1は、図示しない制御部によって駆動制御
され、高速で(例えば数MHz〜数十MHzで)オンオ
フされるようになっている。ここで、光源1が本発明に
おける「光源」の一具体例に対応する。
The light source 1 is composed of, for example, a semiconductor laser element, and emits a light beam having a wavelength of, for example, 780 nm and a substantially circular or elliptical cross section. The light source 1 is driven and controlled by a control unit (not shown), and is turned on and off at a high speed (for example, at several MHz to several tens MHz). Here, the light source 1 corresponds to a specific example of “light source” in the present invention.

【0017】コリメータレンズ2は、光軸Axについて
回転対称のレンズであり、光源1から射出された発散光
束を平行光にする機能を有する。コリメータレンズ2
は、例えば非球面を有する1枚のレンズにより構成可能
であり、その焦点距離は例えば5〜8mm程度である。
ここで、コリメータレンズ2が本発明における「第1の
光学系」の一具体例に対応する。
The collimator lens 2 is a lens that is rotationally symmetric with respect to the optical axis Ax, and has a function of converting a divergent light beam emitted from the light source 1 into parallel light. Collimator lens 2
Can be constituted by, for example, a single lens having an aspherical surface, and its focal length is, for example, about 5 to 8 mm.
Here, the collimator lens 2 corresponds to a specific example of “first optical system” in the present invention.

【0018】シリンドリカルレンズ3は、副走査方向V
に対応する方向にのみパワーを持つものであり、コリメ
ータレンズ2を通って平行光となった光束を、後述する
ポリゴンミラー5の反射面6の近傍に、主走査方向Hに
対応する方向に伸びる線像として結像させるようになっ
ている。シリンドリカルレンズ3の焦点距離は、例えば
200〜220mm程度である。ここで、シリンドリカ
ルレンズ3が本発明における「第2の光学系」の一具体
例に対応する。
The cylindrical lens 3 moves in the sub-scanning direction V
, And has a power only in the direction corresponding to the direction (1), and the light flux which has become parallel light through the collimator lens 2 extends in the direction corresponding to the main scanning direction H near the reflecting surface 6 of the polygon mirror 5 described later. An image is formed as a line image. The focal length of the cylindrical lens 3 is, for example, about 200 to 220 mm. Here, the cylindrical lens 3 corresponds to a specific example of “second optical system” in the present invention.

【0019】開口絞り4は、主走査方向Hに対応する方
向および副走査方向Vに対応する方向を2本の対角線の
方向とする菱形の開口4Aを有する。この開口絞り4が
本発明の「開口絞り」の一具体例に対応するもので、本
発明の最大の特徴をなす。なお、開口4Aの形状および
大きさについては後述する。
The aperture stop 4 has a rhombic opening 4A whose two diagonal directions are the direction corresponding to the main scanning direction H and the direction corresponding to the sub-scanning direction V. The aperture stop 4 corresponds to a specific example of the “aperture stop” of the present invention, and is the most significant feature of the present invention. The shape and size of the opening 4A will be described later.

【0020】この光走査装置はまた、シリンドリカルレ
ンズ3の射出側(すなわち、コリメータレンズ2と反対
の側)に配置されたポリゴンミラー5を備えている。こ
のポリゴンミラー5は、多角柱(図では8角柱)の各側
面がそれぞれ反射面6を構成する回転多面鏡であり、図
示しないモータによって例えば5000〜20000回
転/分の速度で回転駆動されるようになっている。ポリ
ゴンミラー5は、その回転によって反射面6に入射する
光束の反射角度を変化させ、これにより光束を主走査方
向Hに偏向走査させるようになっている。すなわち、ポ
リゴンミラー5は、図示のように、光束の出射方向を2
θの範囲で振ることができるようになっている。ここ
で、ポリゴンミラー5は、本発明における「光偏向手
段」の一具体例に対応する。
This optical scanning device also includes a polygon mirror 5 disposed on the exit side of the cylindrical lens 3 (ie, on the side opposite to the collimator lens 2). The polygon mirror 5 is a rotary polygon mirror in which each side surface of a polygonal prism (octagonal prism in the figure) constitutes a reflection surface 6, and is rotated at a speed of, for example, 5000 to 20000 revolutions / minute by a motor (not shown). It has become. The polygon mirror 5 changes the reflection angle of the light beam incident on the reflection surface 6 by its rotation, and thereby deflects and scans the light beam in the main scanning direction H. That is, as shown in FIG.
It can swing in the range of θ. Here, the polygon mirror 5 corresponds to a specific example of “light deflecting unit” in the present invention.

【0021】この光走査装置は、さらに、ポリゴンミラ
ー5の射出側(すなわち、反射面6において反射された
光束の進行方向)に配置されたfθレンズ7と、fθレ
ンズ7の射出側(すなわち、ポリゴンミラー5の反対
側)に配置されたシリンドリカルミラー8とを含む結像
光学系を備えている。
This optical scanning device further includes an fθ lens 7 disposed on the exit side of the polygon mirror 5 (ie, the traveling direction of the light beam reflected on the reflection surface 6), and an exit side of the fθ lens 7 (ie, An imaging optical system including a cylindrical mirror 8 disposed on the opposite side of the polygon mirror 5) is provided.

【0022】fθレンズ7は、負の屈折力(パワー,集
光能力)を有する第1の結像レンズ7Aと、正の屈折力
を有する第2の結像レンズ7Bとを用いて構成され、全
体として正の屈折力を有している。シリンドリカルミラ
ー8は、円筒面の一部を反射面として有する反射ミラー
であり、その軸(円筒軸)が主走査方向Hと平行な方向
に向き、かつその反射面での反射光束が被走査面9に向
かうように配置されている。このシリンドリカルミラー
8の反射面には、ポリゴンミラー5で反射された光束が
入射角ψで入射するようになっている。この入射光束
は、シリンドリカルミラー8の反射面で反射されること
により、副走査方向Vにおいてのみ集光される。fθレ
ンズ5およびシリンドリカルミラー8からなる結像光学
系は、ポリゴンミラー5の回転角度にかかわらず、被走
査面9においてビームスポットを常に一定の線速度で主
走査方向Hに移動させるように機能するものである。被
走査面9は、例えば感光ドラムの表面に形成された例え
ばセレン等の感光材料層の表面により構成され、光が照
射された所に潜像が形成されるようになっている。
The fθ lens 7 includes a first imaging lens 7A having a negative refractive power (power and light collecting ability) and a second imaging lens 7B having a positive refractive power. It has a positive refractive power as a whole. The cylindrical mirror 8 is a reflection mirror having a part of a cylindrical surface as a reflection surface, and its axis (cylindrical axis) is oriented in a direction parallel to the main scanning direction H, and a light beam reflected on the reflection surface is used as a reflection surface. 9 are arranged. The light beam reflected by the polygon mirror 5 is incident on the reflection surface of the cylindrical mirror 8 at an incident angle ψ. This incident light flux is condensed only in the sub-scanning direction V by being reflected on the reflection surface of the cylindrical mirror 8. The imaging optical system including the fθ lens 5 and the cylindrical mirror 8 functions to always move the beam spot on the surface 9 to be scanned in the main scanning direction H at a constant linear velocity regardless of the rotation angle of the polygon mirror 5. Things. The scanned surface 9 is formed of a surface of a photosensitive material layer such as selenium formed on the surface of a photosensitive drum, for example, and a latent image is formed at a place where light is irradiated.

【0023】ここで、図2を参照して、図1に示した開
口絞り4について詳細に説明する。
Here, the aperture stop 4 shown in FIG. 1 will be described in detail with reference to FIG.

【0024】図2は、開口絞り4の平面形状を表すもの
である。この開口絞り4は、使用する光に対して不透明
な材料を用いて、機械的な板加工や成型等により製作可
能である。材料としては、例えば、鉄、アルミニウムお
よび黄銅等の金属や、合成樹脂、セラミック等が用いら
れる。
FIG. 2 shows the planar shape of the aperture stop 4. The aperture stop 4 can be manufactured by mechanical plate processing, molding, or the like using a material that is opaque to the light used. As the material, for example, a metal such as iron, aluminum, and brass, a synthetic resin, and ceramic are used.

【0025】開口絞り4の中央部には、菱形の開口4A
が形成されている。この開口4Aの2本の対角線4X,
4Yは、それぞれの中点で互いに交わっている。このう
ち、一方の(図の左右方向の)対角線4Xの方向は、主
走査方向Hに対応する方向Xに一致し、他方の(図の上
下方向の)対角線4Yの方向は、副走査方向Vに対応す
る方向Yに一致している。本実施の形態において、開口
絞り4は、開口4Aの中心4Cを通る垂線が入射光学系
の光軸Axと一致するように配置される。すなわち、開
口絞り4は光軸Axと直交するように配置される。開口
4Aの大きさは、例えば、方向Xにおける対角線4Xの
長さが5.0〜5.5mm程度であり、方向Yの対角線
4Yの長さが3.0〜3.5mm程度である。但し、こ
れらの寸法に限定されるものではない。
At the center of the aperture stop 4, a diamond-shaped aperture 4A
Are formed. Two diagonal lines 4X of this opening 4A,
4Y cross each other at their midpoints. Among these, the direction of one diagonal line 4X (in the horizontal direction in the figure) coincides with the direction X corresponding to the main scanning direction H, and the direction of the diagonal line 4Y (in the vertical direction in the figure) corresponds to the sub-scanning direction V. In the direction Y corresponding to. In the present embodiment, the aperture stop 4 is arranged such that a perpendicular passing through the center 4C of the aperture 4A coincides with the optical axis Ax of the incident optical system. That is, the aperture stop 4 is disposed so as to be orthogonal to the optical axis Ax. Regarding the size of the opening 4A, for example, the length of the diagonal line 4X in the direction X is about 5.0 to 5.5 mm, and the length of the diagonal line 4Y in the direction Y is about 3.0 to 3.5 mm. However, it is not limited to these dimensions.

【0026】<光走査装置の動作>次に、以上のような
構成の光走査装置の動作を説明する。まず、コンピュー
タ等外部機器からの画像形成開始の指示により、ポリゴ
ンミラー5が回転を開始する。次に、入力された画像情
報に基づいて光源1が駆動し、光束を射出する。光源1
から発せられた光束はほぼ円形若しくは楕円形の断面形
状をもつ発散光であるが、コリメータレンズ2を通過す
ることにより、ほぼ平行光になる。ほぼ平行光となった
光束は、シリンドリカルレンズ3の副走査方向Vのパワ
ーにより、ポリゴンミラー5の反射面6の近傍で結像す
る。その光束断面は、主走査方向Hに対応する方向Xに
延びる直線状になる。
<Operation of Optical Scanning Apparatus> Next, the operation of the optical scanning apparatus configured as described above will be described. First, in response to an instruction to start image formation from an external device such as a computer, the polygon mirror 5 starts rotating. Next, the light source 1 is driven based on the input image information to emit a light beam. Light source 1
Is a divergent light having a substantially circular or elliptical cross-sectional shape, but becomes substantially parallel light by passing through the collimator lens 2. The substantially parallel light flux forms an image near the reflecting surface 6 of the polygon mirror 5 by the power of the cylindrical lens 3 in the sub-scanning direction V. The cross section of the light beam becomes a straight line extending in the direction X corresponding to the main scanning direction H.

【0027】ポリゴンミラー5は、直線状に結像した光
束を反射面6により反射する。この反射光束は、fθレ
ンズ7によって主走査方向Hに集光され、さらにシリン
ドリカルミラー8により反射されて被走査面9上にビー
ムスポットとして結像する。これにより、感光体ドラム
の表面が露光され、画像情報に基づいた静電潜像が形成
される。1列分の主走査が終わると次の1列分の主走査
が行われるが、その間、感光体ドラムを回転して被走査
面9が副走査方向Vに移動する。
The polygon mirror 5 reflects the light flux imaged in a straight line on the reflecting surface 6. The reflected light beam is condensed in the main scanning direction H by the fθ lens 7, further reflected by the cylindrical mirror 8, and forms an image on the surface 9 to be scanned as a beam spot. As a result, the surface of the photosensitive drum is exposed, and an electrostatic latent image based on image information is formed. When the main scanning for one row is completed, the main scanning for the next row is performed. During that time, the photosensitive drum is rotated and the surface 9 to be scanned moves in the sub-scanning direction V.

【0028】被走査面9上に形成された潜像は、図示し
ない現像部におけるトナー現像により顕在化し、図示し
ない転写部によって、記録紙(図示せず)に転写され
る。記録紙上に転写形成されたトナー像は定着部での加
熱・加圧によって、記録紙に定着される。これにより、
入力画像情報に応じた画像が得られる。
The latent image formed on the surface 9 to be scanned is developed by toner development in a developing section (not shown), and is transferred to a recording paper (not shown) by a transfer section (not shown). The toner image transferred and formed on the recording paper is fixed on the recording paper by heating and pressing in a fixing unit. This allows
An image corresponding to the input image information is obtained.

【0029】このとき、開口絞り4の開口4Aは、図2
に示したように、2つの対角線4X,4Yの方向がそれ
ぞれ主走査方向Hおよび副走査方向Vに一致する形状と
なっているため、この開口4Aを通過するビームは、こ
の開口4Aの形状に応じた回折を受け、被走査面9に形
成されるビームスポットSの形状は、例えば図10に示
したように、1対の対辺が主走査方向Hと平行で他の1
対の辺が副走査方向Vと平行であるような矩形に近い形
状になる。このため、ビームスポット配列の対角方向の
スポット間領域Gにおける照射強度(エネルギー密度)
が従来の場合(図13)よりも高まり、形成された画像
が所望の濃度に達しない等の問題が解消または抑制され
る。
At this time, the aperture 4A of the aperture stop 4 is
As shown in FIG. 5, since the directions of the two diagonal lines 4X and 4Y match the main scanning direction H and the sub-scanning direction V, respectively, the beam passing through the opening 4A has the shape of the opening 4A. The shape of the beam spot S formed on the surface 9 to be scanned by receiving the corresponding diffraction is, for example, as shown in FIG.
The shape is close to a rectangle in which the paired sides are parallel to the sub-scanning direction V. Therefore, the irradiation intensity (energy density) in the area G between the spots in the diagonal direction of the beam spot array
Is higher than in the conventional case (FIG. 13), and the problem that the formed image does not reach the desired density is eliminated or suppressed.

【0030】また、開口を菱形にしたことにより、後述
するように、従来のように開口が矩形や楕円形の場合に
比べて主走査方向Hおよび副走査方向Vの焦点深度がよ
り大きくなり、組立調整が容易あるいは不要になる。
Further, by forming the opening in a diamond shape, as will be described later, the depth of focus in the main scanning direction H and the sub-scanning direction V becomes larger than in the conventional case where the opening is rectangular or elliptical. Assembly adjustment is easy or unnecessary.

【0031】以上のように、本実施の形態に係る光走査
走査によれば、光路上に、2つの対角線の方向がそれぞ
れ主走査方向に対応する方向および副走査方向に対応す
る方向と一致するような菱形の開口を有する開口絞り4
を設けたので、被走査面9へのビーム照射がむらなく行
われ、形成される画質が向上する。
As described above, according to the optical scanning according to the present embodiment, the directions of the two diagonal lines on the optical path respectively correspond to the direction corresponding to the main scanning direction and the direction corresponding to the sub-scanning direction. Aperture stop 4 having such a rhombic aperture
Is provided, the beam is uniformly applied to the surface 9 to be scanned, and the formed image quality is improved.

【0032】なお、開口4Aの形状は、正確な菱形であ
る必要はなく、多少の変形は可能であり、「菱形に準ず
る形状」であればよい。例えば、図3に示したように、
菱形の各辺が直線でなく、より外側または内側に僅かに
湾曲していてもよい。但し、この場合、湾曲の度合い
は、各辺の中央部分4Pが、開口4Aに外接する楕円4
Qの内側に位置するような範囲とすることが好ましい。
これは、開口の輪郭線のうち、被走査面9でのビームス
ポット配列の対角方向に対応する方向の部分が楕円と一
致するかあるいはそれよりも外側に脹らんでいると、こ
の方向における回折量が、主走査方向Hおよび副走査方
向Vに対応する方向における回折量よりも小さくなり、
結果的に、被走査面9ではビームスポット配列の対角線
方向におけるスポット間領域G(図13)のビーム照射
強度が低下してしまい、形成画像濃度の均一性が不十分
となるからである。
Note that the shape of the opening 4A does not need to be an accurate rhombus, and some deformation is possible, and it is sufficient if it is "a shape similar to a rhombus". For example, as shown in FIG.
Each side of the diamond may not be straight, but may be slightly curved outward or inward. However, in this case, the degree of curvature is such that the central portion 4P of each side is an ellipse 4 circumscribing the opening 4A.
It is preferable to set the range to be located inside Q.
This is because if the portion of the contour of the aperture in the direction corresponding to the diagonal direction of the beam spot array on the surface 9 to be scanned coincides with the ellipse or expands outward from the ellipse, the direction in this direction is increased. The amount of diffraction is smaller than the amount of diffraction in directions corresponding to the main scanning direction H and the sub-scanning direction V;
As a result, on the surface 9 to be scanned, the beam irradiation intensity in the inter-spot area G (FIG. 13) in the diagonal direction of the beam spot array decreases, and the uniformity of the formed image density becomes insufficient.

【0033】また、例えば図4に示したように、菱形の
4つの頂角部が僅かに丸みを有していてもよいし、さら
に、例えば図5に示したように、4つの頂角部に僅かな
面取りが施されていてもよい。但し、これらの場合にお
いても、上記したように、各辺の中央部分4Pが、開口
4Aに外接する楕円4Qの内側に位置することが好まし
い。
Also, for example, as shown in FIG. 4, the four apex corners of the rhombus may be slightly rounded, and, for example, as shown in FIG. May be slightly chamfered. However, even in these cases, as described above, it is preferable that the central portion 4P of each side be located inside the ellipse 4Q circumscribing the opening 4A.

【0034】また、開口絞り4の開口4Aの2つの対角
線の方向はそれぞれ、主走査方向および副走査方向に正
確に一致しなければならないものではなく、僅かにずれ
ていても問題はない。
The directions of the two diagonal lines of the aperture 4A of the aperture stop 4 do not have to exactly coincide with the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively.

【0035】また、開口絞り4の配置する位置は、シリ
ンドリカルレンズ3とポリゴンミラー5との間には限ら
れず、光源1とポリゴンミラー5との間の任意の位置に
配置することが可能である。
The position where the aperture stop 4 is arranged is not limited to the position between the cylindrical lens 3 and the polygon mirror 5, but can be arranged at any position between the light source 1 and the polygon mirror 5. .

【0036】また、本実施の形態では、開口絞り4を光
軸Axと直交させて配置するようにしたが、直交状態か
ら僅かに傾けるようにしてもよい。この場合には、開口
絞り4での反射光(開口4Aを通過しなかった光)が光
源1に戻るのを防止できるので、光源1の出力を安定化
させることができる点で、むしろ好ましい。
In this embodiment, the aperture stop 4 is arranged perpendicular to the optical axis Ax. However, the aperture stop 4 may be slightly inclined from the orthogonal state. In this case, the reflected light from the aperture stop 4 (light that has not passed through the opening 4A) can be prevented from returning to the light source 1, which is rather preferable in that the output of the light source 1 can be stabilized.

【0037】[0037]

【実施例】次に、本実施の形態の一実施例を説明する。
本実施例では、シリンドリカルレンズ3、開口絞り4、
ポリゴンミラー5の反射面6、第1の結像レンズ7Aお
よび第2の結像レンズ7B、ならびにシリンドリカルミ
ラー8の各面パラメータを表1に示したような値に設定
した。
Next, an example of this embodiment will be described.
In the present embodiment, the cylindrical lens 3, the aperture stop 4,
The surface parameters of the reflecting surface 6, the first imaging lens 7A and the second imaging lens 7B of the polygon mirror 5, and the surface parameters of the cylindrical mirror 8 were set to the values shown in Table 1.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】ここで、各符号は次のようなパラメータを
示す。 面No.:各光学素子の面の番号 rh :主走査方向断面の曲率半径 rv :副走査方向断面の曲率半径 d :各面間の光軸上の距離(次の面との距離) N :波長780nmでの屈折率 ψ :シリンドリカルミラー8の副走査方向断面内
の入射角(=反射角)
Here, each code indicates the following parameters. Surface No. : Surface number of each optical element rh: Radius of curvature in cross section in main scanning direction rv: Radius of curvature in cross section in sub scanning direction d: Distance on optical axis between each surface (distance to next surface) N: Wavelength 780 nm :: Incident angle (= reflection angle) in the cross section in the sub-scanning direction of the cylindrical mirror 8

【0040】なお、面No.は、シリンドリカルレンズ
3の光入射側(コリメータレンズ2の側)の面の番号を
1とし、以下、光の進行方向に沿って、順次2〜9まで
の番号を付している。したがって、面No.9はシリン
ドリカルミラー8の反射面である。
Note that the surface No. Is 1, the number of the surface on the light incident side (the side of the collimator lens 2) of the cylindrical lens 3 is set to 1, and numbers from 2 to 9 are sequentially assigned along the light traveling direction. Therefore, the surface No. 9 is a reflecting surface of the cylindrical mirror 8.

【0041】本実施例では、半導体レーザからなる光源
1から、波長780nm、拡がり角(半値全角)が主走
査方向33°、副走査方向11°で射出された光束を用
い、コリメータレンズ2の焦点距離を6.5mmとし
た。コリメータレンズ2を通過した光束は、主走査方向
Hに対応する方向Xの1/e2 強度幅が6.28mm
で、副走査方向Vに対応する方向Yの1/e2 強度幅が
1.25mmであるような略平行光束となる。なお、1
/e2 強度幅とは、光束断面内の強度プロファイルがピ
ーク値の1/e2 (e=2.7182…)となるときの
ビーム幅を意味する。
In this embodiment, a light beam emitted from a light source 1 composed of a semiconductor laser at a wavelength of 780 nm and a divergence angle (full width at half maximum) of 33 ° in the main scanning direction and 11 ° in the sub-scanning direction is used. The distance was set to 6.5 mm. The light beam passing through the collimator lens 2 has a 1 / e 2 intensity width of 6.28 mm in the direction X corresponding to the main scanning direction H.
Thus, the beam becomes a substantially parallel light beam whose 1 / e 2 intensity width in the direction Y corresponding to the sub-scanning direction V is 1.25 mm. In addition, 1
The / e 2 intensity width means the beam width when the intensity profile in the light beam cross section is 1 / e 2 (e = 2.7182...) Of the peak value.

【0042】シリンドリカルレンズ3としては、副走査
方向にのみパワーを持つ焦点距離207.4mmのもの
を用い、これにより、ポリゴンミラー5の反射面6の近
傍に線像を形成するようにした。結像レンズ7A,7B
からなるfθレンズ7のして距離を220mmとし、こ
のfθレンズ7により、ポリゴンミラー5により偏向さ
れた光束を主走査方向Hにおいて集光したのち、副走査
方向Vにのみパワーを持つシリンドリカルミラー8によ
り、被走査面9上にビームスポットを形成した。
As the cylindrical lens 3, a lens having a focal length of 207.4 mm having power only in the sub-scanning direction was used, so that a line image was formed near the reflecting surface 6 of the polygon mirror 5. Imaging lenses 7A, 7B
Lens 7 is made of a distance of 220 mm. The fθ lens 7 focuses the light beam deflected by the polygon mirror 5 in the main scanning direction H, and then has a cylindrical mirror 8 having power only in the sub-scanning direction V. As a result, a beam spot was formed on the surface 9 to be scanned.

【0043】本実施例では、開口絞り4の開口4Aとし
て、主走査方向Hに対応する方向Xの対角線4Xの長さ
が5.14mmであり、副走査方向Vに対応する方向Y
の対角線4Yの長さが3.34mmであるような菱形の
開口を用いた。開口絞り4は、シリンドリカルレンズ3
の直後にほぼ密着して配置した。
In this embodiment, the length of the diagonal line 4X in the direction X corresponding to the main scanning direction H is 5.14 mm as the opening 4A of the aperture stop 4, and the direction Y corresponding to the sub-scanning direction V
A diamond-shaped opening having a diagonal line 4Y having a length of 3.34 mm was used. The aperture stop 4 is a cylindrical lens 3
Immediately after, it was arranged almost in close contact.

【0044】図10は、本実施例において得られた被走
査面9上のビームスポットを拡大して表したものであ
る。この図において、(C)はデフォーカス量(合焦位
置からのずれ量)Δfが0のときを示し、(A),
(E)は、それぞれ、デフォーカス量Δfが−3mm,
+3mmのときを示し、(B),(D)は、それぞれ、
デフォーカス量Δfが−1.5mm,+1.5mmのと
きを示す。なお、−符号はレンズ側へのデフォーカス量
であることを示し、+符号はその反対側へのデフォーカ
ス量であることを示す。また、(A)〜(E)の各図に
おいて、2重線のうちの内側の線はスポットのピーク強
度に対して13.5%の等強度線を示し、外側の線はピ
ーク強度に対して1%の等強度線を示す。
FIG. 10 is an enlarged view of a beam spot on the surface 9 to be scanned obtained in this embodiment. In this figure, (C) shows the case where the defocus amount (the amount of deviation from the in-focus position) Δf is 0;
(E) shows that the defocus amount Δf is -3 mm,
(B) and (D) show the case of +3 mm, respectively.
This shows a case where the defocus amount Δf is −1.5 mm and +1.5 mm. Note that a minus sign indicates a defocus amount toward the lens, and a plus sign indicates a defocus amount toward the opposite side. In each of the figures (A) to (E), the inner line of the double lines indicates an isointensity line of 13.5% with respect to the peak intensity of the spot, and the outer line indicates the isointensity line with respect to the peak intensity. A 1% isointensity line.

【0045】一方、図11は、本実施例に対する比較例
において得られた被走査面9上のビームスポットを拡大
して表したものである。この比較例は、主走査方向の幅
が3.8mmであり、副走査方向の幅が2.0mmであ
るような矩形の開口を用いた場合のものである。それ以
外の要素は、上記した表に示したパラメータと同じとし
た。また、図11における(A)〜(E)の意味は、図
10におけるそれらと同様であり、2重線の意味もまた
図10のそれと同様である。
On the other hand, FIG. 11 is an enlarged view of a beam spot on the surface 9 to be scanned obtained in a comparative example of the present embodiment. In this comparative example, a rectangular opening having a width in the main scanning direction of 3.8 mm and a width in the sub-scanning direction of 2.0 mm is used. The other elements were the same as the parameters shown in the above table. The meanings of (A) to (E) in FIG. 11 are the same as those in FIG. 10, and the meaning of the double line is also the same as that in FIG.

【0046】図11から分かるように、比較例において
は、焦点面(Δf=0)、デフォーカス量Δf=±1.
5mmの位置、およびデフォーカス量Δf=±3mmの
位置におけるビームスポットは、いずれも、高い強度
(例えば13.5%)での形状はほぼ楕円形状になって
いる。しかしながら、低い強度(例えば1%)での形状
は、主走査方向および副走査方向に伸びてはいるもの
の、ビームスポットの配列の対角線方向(図2のD方
向)には伸びていない。このような形状のビームスポッ
トの配列では、配列の対角線方向のビームスポット間の
隙間が大きく、画像の全体にわたって均一な濃度を得る
ことができない。
As can be seen from FIG. 11, in the comparative example, the focal plane (Δf = 0) and the defocus amount Δf = ± 1.
Each of the beam spots at the position of 5 mm and the position of the defocus amount Δf = ± 3 mm has a substantially elliptical shape at a high intensity (for example, 13.5%). However, the shape at the low intensity (for example, 1%) extends in the main scanning direction and the sub-scanning direction, but does not extend in the diagonal direction of the arrangement of the beam spots (the direction D in FIG. 2). In the arrangement of the beam spots having such a shape, the gap between the beam spots in the diagonal direction of the array is large, and it is not possible to obtain a uniform density over the entire image.

【0047】一方、図10から分かるように、本実施例
では、いずれの位置でも、ビームスポットは、その配列
の対角方向に強度分布が広がるような形状を有してお
り、この結果、この配列の対角方向において画像の濃度
むらが生ずることが効果的に抑制される。すなわち、焦
点面(Δf=0)、デフォーカス量Δf=±1.5mm
の位置、およびデフォーカス量Δf=±3mmの各位置
において、高い強度(例えば13.5%)でのビームス
ポット形状はあまり変化しないが、低い強度(例えば1
%)でのスポット形状は主走査方向、副走査方向にはあ
まり拡がらずに、ビームスポットの配列の対角線方向に
伸びている。このため、ビームスポットの配列の対角線
方向においても、ビームスポット間の隙間が埋まり(ビ
ーム照射強度がゼロもしくは極端に弱い領域がなくな
り)、むらのない濃度分布の映像を得ることが可能にな
る。
On the other hand, as can be seen from FIG. 10, in this embodiment, at any position, the beam spot has a shape such that the intensity distribution spreads in the diagonal direction of the array, and as a result, The occurrence of uneven image density in the diagonal direction of the array is effectively suppressed. That is, the focal plane (Δf = 0), the defocus amount Δf = ± 1.5 mm
And the position of the defocus amount Δf = ± 3 mm, the beam spot shape at a high intensity (eg, 13.5%) does not change much, but a low intensity (eg, 1
%), The spot shape does not spread so much in the main scanning direction and the sub-scanning direction, but extends in the diagonal direction of the arrangement of the beam spots. For this reason, even in the diagonal direction of the arrangement of the beam spots, the gap between the beam spots is filled (the region where the beam irradiation intensity is zero or extremely weak is eliminated), and it is possible to obtain an image with a uniform density distribution.

【0048】また、本実施例において、被走査面9上で
のビームスポットのサイズは、主走査方向Hが約65μ
m(1/e2 強度幅)、副走査方向Vが約75μm(1
/e 2 強度幅)であった。本実施例では、比較例に比べ
て、主走査方向および副走査方向のサイドローブ(2次
以上の回折光による像)が小さくなっており、デフォー
カスしていったときの像形状の変化が少なかった。この
結果、焦点深度が大きくなり、ピントずれによる画像の
劣化が小さくなり、良質の画像が安定して得られること
が分かった。
In this embodiment, on the surface 9 to be scanned,
The beam spot size is about 65 μm in the main scanning direction H.
m (1 / eTwoIntensity width), and about 75 μm (1
/ E TwoStrength range). In this example, compared to the comparative example
And the side lobes (secondary
Image due to the above-described diffracted light)
There was little change in the image shape when scumming occurred. this
As a result, the depth of focus increases, and the image
Deterioration is small and good quality images can be obtained stably
I understood.

【0049】[第2の実施の形態]次に、第2の実施の
形態について説明する。
[Second Embodiment] Next, a second embodiment will be described.

【0050】本実施の形態は、図6に示したように、開
口絞り4を光軸と垂直な位置から傾けるようにしたもの
である。具体的には、主走査方向Hに対応する方向の対
角線4Xに沿った直線4XXを中心軸として、開口絞り
4を所定の角度だけ回転させて傾ける。これにより、開
口4Aの対角線4Yの長さを変えたのと同じ効果を得る
ことが可能である。同様に、副走査方向Vに対応する方
向の対角線4Yに沿った直線4YYを中心軸として、開
口絞り4を所定の角度だけ回転させて傾けることによ
り、開口4Aの対角線4Xの長さを変えたのと同じ効果
を得ることが可能である。したがって、被走査面9状で
のビームスポットの形状やサイズを観察しながら、これ
が最適なものになるように開口4Aの形状(2つの対角
線4X,4Yの比)およびサイズ(2つの対角線4X,
4Yそれぞれの寸法)を調節することが可能となる。
In this embodiment, as shown in FIG. 6, the aperture stop 4 is inclined from a position perpendicular to the optical axis. Specifically, the aperture stop 4 is rotated and inclined by a predetermined angle around a straight line 4XX along a diagonal line 4X in a direction corresponding to the main scanning direction H. Thereby, the same effect as changing the length of the diagonal line 4Y of the opening 4A can be obtained. Similarly, the length of the diagonal line 4X of the aperture 4A is changed by rotating the aperture stop 4 by a predetermined angle and tilting the straight line 4YY along the diagonal line 4Y in the direction corresponding to the sub-scanning direction V as the central axis. It is possible to obtain the same effect as described above. Accordingly, while observing the shape and size of the beam spot on the surface 9 to be scanned, the shape (the ratio of the two diagonal lines 4X and 4Y) and the size (the two diagonal lines 4X and 4Y) of the opening 4A are optimized so as to optimize the shape.
4Y) can be adjusted.

【0051】また、直線4XX,4YYのうちの一方の
みを中心軸として開口絞り4を一方向でのみ回転させる
のではなく、双方を中心軸として開口絞り4を両方向に
回転させて傾けるようにしてもよい。この場合には、傾
ける角度を両方向で等しく設定することにより、元の開
口4Aの平面形状と相似な形状を保ちながら開口サイズ
を変えることも可能となる。
Also, instead of rotating the aperture stop 4 only in one direction with only one of the straight lines 4XX and 4YY as the central axis, the aperture stop 4 is rotated in both directions about the central axis and tilted. Is also good. In this case, by setting the inclination angle to be equal in both directions, it is possible to change the opening size while maintaining a shape similar to the original planar shape of the opening 4A.

【0052】なお、開口絞り4以外の構成は上記第1の
実施の形態の場合と同様であるので、その説明を省略す
る。
The configuration other than the aperture stop 4 is the same as that of the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

【0053】また、本実施の形態では、開口絞り4を向
上に直交する位置から傾けるようにしているため、第1
の実施の形態でも説明したように、開口絞り4での反射
光が光源1に戻るのを防止できる。したがって、開口サ
イズが可変であることに加えて、光源1の出力を安定化
できるというメリットもある。
In this embodiment, since the aperture stop 4 is inclined from a position orthogonal to the improvement, the first stop is used.
As described in the first embodiment, the reflected light from the aperture stop 4 can be prevented from returning to the light source 1. Therefore, in addition to the variable aperture size, there is an advantage that the output of the light source 1 can be stabilized.

【0054】<変形例>本変形例は、図7に示したよう
に、スリット状の開口4S1を有する板状の第1の絞り
部材と、スリット状の開口4S2を有する板状の第2の
絞り部材とを重ね合わせて組み合わせることにより開口
絞り4を構成するようにしたものである。具体的には、
スリット状の開口4S1および開口4S2の重複した部
分によって開口4Aを形成すると共に、この開口4Aの
中心を通る垂線4Cを光軸Axと一致させて配置する。
この場合、第1の絞り部材および第2の絞り部材のそれ
ぞれが垂線4Cを中心軸として互いに反対方向に同じ角
度だけ回転できるような機構を採用することにより、開
口4Aの形状、すなわち、2つの対角線4X,4Yの長
さの比を変えることができる。これにより、被走査面9
上のビームスポット形状を簡単に調整することができ
る。なお、その他の構成は上記第1の実施の形態の場合
と同様である。
<Modification> As shown in FIG. 7, in this modification, a plate-shaped first aperture member having a slit-shaped opening 4S1 and a plate-shaped second diaphragm having a slit-shaped opening 4S2 are provided. The aperture stop 4 is configured by superimposing and combining an aperture member. In particular,
An opening 4A is formed by an overlapping portion of the slit-shaped openings 4S1 and 4S2, and a perpendicular line 4C passing through the center of the opening 4A is arranged so as to coincide with the optical axis Ax.
In this case, by adopting a mechanism that allows each of the first aperture member and the second aperture member to rotate by the same angle in directions opposite to each other about the perpendicular line 4C, the shape of the opening 4A, that is, two The ratio of the lengths of the diagonal lines 4X and 4Y can be changed. Thereby, the scanned surface 9
The upper beam spot shape can be easily adjusted. The other configuration is the same as that of the first embodiment.

【0055】[第3の実施の形態]次に、第3の実施の
形態について説明する。
[Third Embodiment] Next, a third embodiment will be described.

【0056】本実施の形態は、図8に示したように、
「V」字状の切欠き4N1を有する板状の第1の絞り部
材と、「V」字状の切欠き4N2を有する板状の第2の
絞り部材とを重ね合わせて組み合わせることにより、開
口絞り4を構成するようにしたものである。具体的に
は、第1および第2の絞り部材を、切欠き4N1および
切欠き4N2が主走査方向Hに対応するX方向に沿って
互いに向かいあうように配置し、これらの2つの切欠き
4N1,4N2の重複部分によって開口4Aを形成する
と共に、開口絞り4を、開口4Aの中心を通る垂線4C
が光軸Axと一致するように配置する。この場合、さら
に、第1の絞り部材および第2の絞り部材のそれぞれが
X方向に沿って互いに反対方向に同じ距離だけ移動でき
るような機構を採用することにより、2つの対角線4
X,4Yの長さを調節することができる。すなわち、開
口4Aのサイズを、相似形を保ちつつ、変化させること
ができる。これにより、被走査面9上のビームスポット
の形状やサイズを簡単に調整することができる。なお、
その他の構成は上記第1の実施の形態の場合と同様であ
る。
In the present embodiment, as shown in FIG.
The aperture is formed by combining a plate-shaped first aperture member having a “V” -shaped notch 4N1 and a plate-shaped second aperture member having a “V” -shaped notch 4N2 in an overlapping manner. The diaphragm 4 is configured. Specifically, the first and second aperture members are arranged such that the notch 4N1 and the notch 4N2 face each other along the X direction corresponding to the main scanning direction H, and these two notches 4N1, An aperture 4A is formed by the overlapping portion of the aperture 4N2, and the aperture stop 4 is connected to a perpendicular line 4C passing through the center of the aperture 4A.
Are arranged to coincide with the optical axis Ax. In this case, furthermore, by adopting a mechanism that allows each of the first aperture member and the second aperture member to move by the same distance in opposite directions along the X direction, two diagonal lines 4 are formed.
The length of X, 4Y can be adjusted. That is, the size of the opening 4A can be changed while maintaining a similar shape. Thereby, the shape and size of the beam spot on the scanned surface 9 can be easily adjusted. In addition,
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

【0057】なお、本実施の形態では、第1および第2
の絞り部材を、切欠き4N1,4N2がX方向に沿って
互いに向かいあうように配置するようにしたが、例えば
図9に示したように、切欠き4N1,4N2が副走査方
向Vに対応するY方向に沿って互いに向かいあうように
配置して開口絞り4を構成するようにしてもよい。この
場合にも、さらに、第1の絞り部材および第2の絞り部
材のそれぞれがY方向に沿って互いに反対方向に同じ距
離だけ移動できるような機構を採用することにより、2
つの対角線4X,4Yの長さを調節することができる。
In the present embodiment, the first and second
Are arranged such that the notches 4N1 and 4N2 face each other along the X direction. For example, as shown in FIG. 9, the notches 4N1 and 4N2 correspond to the Y direction corresponding to the sub-scanning direction V. The aperture stop 4 may be arranged so as to face each other along the direction. Also in this case, furthermore, by adopting a mechanism that allows each of the first aperture member and the second aperture member to move by the same distance in the opposite direction along the Y direction, 2
The length of one diagonal line 4X, 4Y can be adjusted.

【0058】以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発
明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定さ
れず、種々の変形が可能である。例えば、図6〜図8
(または図9)に示した態様のうち、2またはそれ以上
を組み合わせることも可能である。
As described above, the present invention has been described with reference to some embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. For example, FIGS.
It is also possible to combine two or more of the embodiments shown in (or FIG. 9).

【0059】また、上記の各実施の形態では、一例とし
て、光走査走査をレーザプリンタやレーザ複写機等のよ
うな紙媒体への記録装置に適用する場合について説明し
たが、このほか、例えば、ビーム走査型のデータプロジ
ェクタのような表示装置や、その他の装置に広く適用す
ることが可能である。
In each of the above embodiments, the case where the optical scanning is applied to a recording apparatus for recording on a paper medium such as a laser printer or a laser copying machine has been described as an example. The present invention can be widely applied to a display device such as a beam scanning type data projector and other devices.

【0060】[0060]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項8のいずれか1項に記載の光走査装置によれば、開
口絞りの開口の形状が、第1の走査方向に対応する方向
および第2の走査方向に対応する方向を2本の対角線の
方向とする、菱形またはそれに準ずる形状であるように
したので、被走査面状でのビームスポットの配列方向に
おいてスポット間領域のビーム照射強度が低下するのを
効果的に防止することができ、濃度むらの少ない画像形
成や画像表示等が可能になる。
As described above, according to the optical scanning device according to any one of the first to eighth aspects, the shape of the aperture of the aperture stop corresponds to the direction corresponding to the first scanning direction. And the shape corresponding to the rhombus or two diagonal lines is the direction corresponding to the second scanning direction, so that the beam irradiation in the area between the spots in the arrangement direction of the beam spots on the surface to be scanned is performed. A decrease in strength can be effectively prevented, and image formation and image display with less density unevenness can be performed.

【0061】特に、請求項2に記載の光走査装置によれ
ば、菱形状開口の2本の対角線の長さの比が可変である
ように構成したので、光学系の仕様に応じてビームスポ
ットの主として形状を最適な状態に調節することが可能
となる。
In particular, according to the optical scanning device of the second aspect, since the ratio of the lengths of the two diagonal lines of the diamond-shaped opening is variable, the beam spot is adjusted according to the specifications of the optical system. Mainly to adjust the shape to the optimum state.

【0062】また、請求項3に記載の光走査装置によれ
ば、菱形状開口の形状を相似に保ちつつその開口寸法が
可変であるように構成したので、ビームスポットのサイ
ズ自体を調節することが可能である。
According to the optical scanning device of the third aspect, the size of the beam spot itself is adjusted since the size of the rhombic opening is variable while maintaining the similar shape. Is possible.

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

【図1】本発明の一実施の形態に係る光走査装置の概略
構成を表す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view illustrating a schematic configuration of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した開口絞りの構成を表す平面図であ
る。
FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration of the aperture stop illustrated in FIG.

【図3】第1の実施の形態の一変形例に係る開口絞りの
構成を表す平面図である。
FIG. 3 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to a modification of the first embodiment.

【図4】第1の実施の形態の他の変形例に係る開口絞り
の構成を表す平面図である。
FIG. 4 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to another modification of the first embodiment.

【図5】第1の実施の形態のさらに他の変形例に係る開
口絞りの構成を表す平面図である。
FIG. 5 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to still another modified example of the first embodiment.

【図6】本発明の第2の実施の形態に係る開口絞りの構
成を表す平面図である。
FIG. 6 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to a second embodiment of the present invention.

【図7】第2の実施の形態の一変形例に係る開口絞りの
構成を表す平面図である。
FIG. 7 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to a modification of the second embodiment.

【図8】本発明の第3の実施の形態に係る開口絞りの構
成を表す平面図である。
FIG. 8 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to a third embodiment of the present invention.

【図9】第3の実施の形態の一変形例に係る開口絞りの
構成を表す平面図である。
FIG. 9 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop according to a modification of the third embodiment.

【図10】一実施例において得られた被走査面上のビー
ムスポットの形状を表す拡大断面図である。
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view illustrating a shape of a beam spot on a scanned surface obtained in one embodiment.

【図11】比較例において得られた被走査面上のビーム
スポットの形状を表す拡大断面図である。
FIG. 11 is an enlarged sectional view illustrating a shape of a beam spot on a scanned surface obtained in a comparative example.

【図12】従来の光走査装置において用いられていた開
口絞りの構成を表す平面図である。
FIG. 12 is a plan view illustrating a configuration of an aperture stop used in a conventional optical scanning device.

【図13】従来の光走査装置における被走査面上のビー
ムスポットの配列を表す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating an arrangement of beam spots on a surface to be scanned in a conventional optical scanning device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…光源、2…コリメータレンズ、3…シリンドリカル
レンズ、4…開口絞り、4A…開口、4X,4Y…対角
線、5…ポリゴンミラー、6…反射面、7…fθレン
ズ、7A…第1の結像レンズ、7B…第2の結像レン
ズ、8…シリンドリカルミラー、9…被走査面、Ax…
(入射光学系の)光軸、H…主走査方向、V…副走査方
向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light source, 2 ... Collimator lens, 3 ... Cylindrical lens, 4 ... Aperture stop, 4A ... Aperture, 4X, 4Y ... Diagonal line, 5 ... Polygon mirror, 6 ... Reflection surface, 7 ... f [theta] lens, 7A ... First connection Image lens, 7B: second imaging lens, 8: cylindrical mirror, 9: scanned surface, Ax
Optical axis (of the incident optical system), H: main scanning direction, V: sub-scanning direction.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2C362 AA34 AA36 AA40 AA43 AA48 DA03 2H042 AA13 AA19 AA24 2H045 AA01 BA41 CA04 CB24 DA22 5C051 AA02 CA07 DA01 DB02 DB21 DB22 DB24 DB30 DC04 DC07 FA01 5C072 AA03 BA17 DA02 DA04 DA18 DA21 HA02 HA09 HA13 HB10 XA01 XA05  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on front page F term (reference) 2C362 AA34 AA36 AA40 AA43 AA48 DA03 2H042 AA13 AA19 AA24 2H045 AA01 BA41 CA04 CB24 DA22 5C051 AA02 CA07 DA01 DB02 DB21 DB22 DB24 DB30 DC04 DC07 FA01 5C072 AA03 DA HA13 HB10 XA01 XA05

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光によって、所定の被走査面を、第1の
走査方向およびこの第1の走査方向と略直交する第2の
走査方向に走査するための光走査装置であって、 光束を出射する光源と、 前記光源からの光束を絞るための所定形状の開口を有す
る開口絞りを含むと共に、前記光束に対して所定の光学
的作用を与えるように構成された第1の光学系と、 前記第1の光学系を経由してきた光束を、それによって
前記被走査面が第1の走査方向に沿って走査されること
となるように、偏向させる光偏向手段と、 前記光偏向手段により偏向された光束を前記被走査面上
に結像させる第2の光学系とを備え、 前記開口絞りの開口は、第1の走査方向に対応する方向
および第2の走査方向に対応する方向を2本の対角線の
方向とする、菱形またはそれに準ずる形状を有すること
を特徴とする光走査装置。
An optical scanning device for scanning a predetermined surface to be scanned with light in a first scanning direction and a second scanning direction substantially orthogonal to the first scanning direction, comprising: A light source that emits light, and a first optical system that includes an aperture stop having an aperture of a predetermined shape for narrowing a light beam from the light source, and that is configured to apply a predetermined optical action to the light beam; Light deflecting means for deflecting a light beam having passed through the first optical system so that the surface to be scanned is scanned along a first scanning direction; A second optical system that forms the focused light beam on the surface to be scanned, wherein the aperture of the aperture stop has two directions corresponding to the first scanning direction and the second scanning direction. The diagonal direction of the book, rhombus or similar That the optical scanning apparatus characterized by having a shape.
【請求項2】 前記開口絞りは、前記2本の対角線の長
さの比が可変であるように構成されていることを特徴と
する請求項1に記載の光走査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the aperture stop is configured such that a ratio of lengths of the two diagonal lines is variable.
【請求項3】 前記開口絞りは、前記2本の対角線のう
ちの少なくとも一方を中心として回転可能に構成されて
いることを特徴とする請求項2に記載の光走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the aperture stop is configured to be rotatable around at least one of the two diagonal lines.
【請求項4】 前記開口絞りの前記開口は2つのスリッ
トの交差部分として構成され、かつ、前記2つのスリッ
トのそれぞれが前記第1の光学系の光軸を中心に回転可
能になっていることを特徴とする請求項2に記載の光走
査装置。
4. The aperture of the aperture stop is formed as an intersection of two slits, and each of the two slits is rotatable about an optical axis of the first optical system. The optical scanning device according to claim 2, wherein:
【請求項5】 開口絞りは、前記開口の形状を相似に保
ちつつその開口寸法が可変であるように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 1, wherein the aperture stop is configured such that the size of the aperture is variable while keeping the shape of the aperture similar.
【請求項6】 前記開口絞りの前記開口は、V字状の切
り欠きを有する2枚の板状部材を組み合わせて構成さ
れ、かつ、前記2つの板状部材が前記第1の走査方向に
対応する方向に移動可能であるように構成されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。
6. The aperture of the aperture stop is formed by combining two plate members having a V-shaped notch, and the two plate members correspond to the first scanning direction. The optical scanning device according to claim 5, wherein the optical scanning device is configured to be movable in a moving direction.
【請求項7】 前記開口絞りの前記開口は、V字状の切
り欠きを有する2枚の板状部材を組み合わせて構成さ
れ、かつ、前記2つの板状部材が前記第2の走査方向に
対応する方向に移動可能であるように構成されているこ
とを特徴とする請求項5に記載の光走査装置。
7. The aperture of the aperture stop is formed by combining two plate members having a V-shaped notch, and the two plate members correspond to the second scanning direction. The optical scanning device according to claim 5, wherein the optical scanning device is configured to be movable in a moving direction.
【請求項8】 前記第1の光学系は、 前記光源からの光束に対し、前記第1の走査方向に対応
する方向では略平行光束となるように作用する一方、前
記第2の走査方向に対応する方向では収束光束となるよ
うに作用することを特徴とする請求項1ないし請求項7
のいずれか1項に記載の光走査装置。
8. The first optical system acts on a light beam from the light source so that the light beam becomes a substantially parallel light beam in a direction corresponding to the first scanning direction, while acting on the second scanning direction. 8. The light-emitting device according to claim 1, wherein said light-emitting device acts to form a convergent light beam in a corresponding direction.
The optical scanning device according to claim 1.
JP2001090963A 2001-03-27 2001-03-27 Optical scanner Pending JP2002287067A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090963A JP2002287067A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Optical scanner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001090963A JP2002287067A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Optical scanner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002287067A true JP2002287067A (en) 2002-10-03

Family

ID=18945671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001090963A Pending JP2002287067A (en) 2001-03-27 2001-03-27 Optical scanner

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002287067A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005029174A1 (en) * 2003-09-24 2005-03-31 Seiko Epson Corporation Lighting device, image display unit and projector
JP2010122473A (en) * 2008-11-20 2010-06-03 Ricoh Co Ltd Light source device, optical scanning device, and image forming apparatus

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005029174A1 (en) * 2003-09-24 2005-03-31 Seiko Epson Corporation Lighting device, image display unit and projector
US7518802B2 (en) 2003-09-24 2009-04-14 Seiko Epson Corporation Illumination device, image display device, and projector
JP2010122473A (en) * 2008-11-20 2010-06-03 Ricoh Co Ltd Light source device, optical scanning device, and image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4573943B2 (en) Optical scanning optical device and image forming apparatus using the same
JP4363014B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
US5510826A (en) Optical scanning apparatus
JPS61124919A (en) Image formation optical device
US6172787B1 (en) Laser beam scanning optical apparatus
JP2546366Y2 (en) Exposure device
JP2003107382A (en) Scanning optical system
JP3562190B2 (en) Optical scanning device
JP2002287067A (en) Optical scanner
JPH07111509B2 (en) Optical scanning device
JP3747668B2 (en) Optical scanning device
JPH04242215A (en) Optical scanner
JP3348551B2 (en) Optical scanning device
JP4794717B2 (en) Optical scanning optical device and image forming apparatus using the same
JP2643224B2 (en) Light beam scanning optical system
JP4573944B2 (en) Optical scanning optical device and image forming apparatus using the same
JPS6411926B2 (en)
JPH0619494B2 (en) Optical scanning device
JP4642182B2 (en) Optical scanning optical device and image forming apparatus using the same
JP2001125033A (en) Scanning optical system and image forming device
JPS597922A (en) Light beam printer
JP2817454B2 (en) Scanning optical device
JP2559501B2 (en) Laser beam shaping optics
JP2861443B2 (en) Exposure equipment
JPH01210919A (en) Light beam scanner