JP2003066355A - Scanning optical device and image forming device using the same - Google Patents

Scanning optical device and image forming device using the same

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JP2003066355A
JP2003066355A JP2001252606A JP2001252606A JP2003066355A JP 2003066355 A JP2003066355 A JP 2003066355A JP 2001252606 A JP2001252606 A JP 2001252606A JP 2001252606 A JP2001252606 A JP 2001252606A JP 2003066355 A JP2003066355 A JP 2003066355A
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scanning
lens
optical element
optical
main scanning
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JP2001252606A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Toyoda
浩司 豊田
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Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a compact and accurate scanning optical device where the deviation of a printing position in a main scanning direction and jitter are reduced, and an image forming device using the scanning optical device. SOLUTION: This scanning optical device is equipped with a 1st optical device for changing luminous flux emitted from a light source means into nearly parallel beams, a deflection means for deflecting the luminous flux to perform scanning, and a 2nd optical device for making the deflected luminous flux form an image in a spot state on a surface to be scanned. In the device, the 2nd optical device is constituted of a single lens, and both surfaces on a main scanning cross section of the single lens are constituted in the shape of aspherical surface, and at least either lens surface is the shape of the toric surface and satisfies one or more conditions.

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】本発明は走査光学装置及びそ
れを用いた画像形成装置に関し、特にレ−ザ−ビームプ
リンタやデジタル複写機等の画像形成装置に好適なもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning optical device and an image forming apparatus using the same, and is particularly suitable for an image forming apparatus such as a laser beam printer and a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、レ−ザ−ビームプリンタやデジタ
ル複写機等に用いられている走査光学装置は光源手段か
ら射出された光束を偏向手段で偏向し、該偏向された光
束を走査光学手段により被走査面である感光ドラム面上
にスポット状に結像させ、該被走査面上を光走査してい
る。この種の走査光学装置は、例えば特開平8−760
11号公報等で提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a scanning optical device used in a laser beam printer, a digital copying machine or the like deflects a light beam emitted from a light source means by a deflecting means and scans the deflected light beam. Thus, an image is formed in a spot shape on the surface of the photosensitive drum which is the surface to be scanned, and the surface to be scanned is optically scanned. This type of scanning optical device is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-760.
It is proposed in Japanese Patent Publication No. 11 and the like.

【0003】図12は同公報で提案されている走査光学
装置の要部概略図である。
FIG. 12 is a schematic view of a main part of a scanning optical device proposed in the publication.

【0004】同図においては半導体レーザより成る光源
91から出射した光束は集光レンズ(コリメーターレン
ズ)92により収束光束に変換され,開口絞り93によ
って最適なビーム形状に整形され、副走査方向にのみパ
ワーを有するシリンドリカルレンズ94に入射してい
る。シリンドリカルレンズ94に入射した光束のうち主
走査断面においてはそのままの状態で射出する。又副走
査断面においては集束して光偏向器95の偏向面95a
にほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結像して
いる。そして光偏向器95の偏向面95aで偏向反射さ
れた光束はfθ特性を有する単一のfθレンズ(走査光
学手段)96を介して被走査面としての感光ドラム97
面上にスポット状に結像され、該光偏向器95を矢印A
方向に回転させることによって該感光ドラム97面上を
矢印B方向に光走査している。これにより記録媒体とし
ての感光ドラム面97上に画像記録を行っている。
In the figure, a light beam emitted from a light source 91 composed of a semiconductor laser is converted into a convergent light beam by a condenser lens (collimator lens) 92, shaped into an optimum beam shape by an aperture stop 93, and then in the sub-scanning direction. It is incident on the cylindrical lens 94 having only power. Of the light beam incident on the cylindrical lens 94, the light beam is emitted as it is in the main scanning cross section. Further, in the sub-scanning cross section, the light is focused and deflected by the deflecting surface 95a
The image is formed as a line image (a line image elongated in the main scanning direction). Then, the light beam deflected and reflected by the deflecting surface 95a of the optical deflector 95 is passed through a single fθ lens (scanning optical means) 96 having an fθ characteristic to a photosensitive drum 97 as a surface to be scanned.
An image is formed in a spot shape on the surface, and the optical deflector 95 is moved to the arrow A
By rotating in the direction, the surface of the photosensitive drum 97 is optically scanned in the direction of arrow B. As a result, an image is recorded on the photosensitive drum surface 97 as a recording medium.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この種の走査光学装置
における走査光学手段は単レンズの光学素子を用いるこ
とにより、低価格化及びコンパクト化を達成するものが
ある。さらにプラスチック材料で射出成形を行うことに
より、非球面形状を用いて良好なる収差補正が可能とな
る。
Some of the scanning optical means in this type of scanning optical device use a single-lens optical element to achieve cost reduction and compactness. Further, by performing injection molding with a plastic material, it is possible to perform good aberration correction by using an aspherical shape.

【0006】上記特開平8−76011号公報では走査
光学手段に単レンズを用い、主走査断面内の形状を両レ
ンズ面ともに非球面にすることにより、良好なる収差補
正が成されている。さらにコリメーターレンズ(集光レ
ンズ)より成る第1の光学素子により、光源手段から射
出された光束を収束光束に変換している。この結果、偏
向手段から被走査面までの光路長を短縮し、装置全体の
コンパクト化を達成している。
In Japanese Patent Laid-Open No. 8-76011, a single lens is used as the scanning optical means, and both lens surfaces are aspherical in the main scanning section, whereby good aberration correction is achieved. Further, the light flux emitted from the light source means is converted into a convergent light flux by the first optical element including a collimator lens (condensing lens). As a result, the optical path length from the deflecting means to the surface to be scanned is shortened and the overall size of the apparatus is reduced.

【0007】しかしながら、コリメーターレンズにより
収束状態に変換された光束を偏向手段、例えば回転多面
鏡へ入射させた場合、該回転多面鏡に取り付け誤差等が
あると、該回転多面鏡が偏心した状態で回転することに
なり、主走査方向の印字位置ずれであるジッタ−が面周
期で発生し画像に影響を及ぼす。
However, when the light flux converted into the convergent state by the collimator lens is incident on the deflecting means, for example, the rotary polygon mirror, if the rotary polygon mirror has a mounting error or the like, the rotary polygon mirror is decentered. The rotation causes the jitter, which is a print position deviation in the main scanning direction, to occur in the surface period, which affects the image.

【0008】一般に光偏向器はモータ回転軸との勘合誤
差や回転中心から偏向面までの距離のバラツキ等によ
り、図13に示すように光束を同一偏向角に偏向する場
合でも使用する偏向面によって、その偏向点が前後に変
化する。このとき光偏向器の偏向面95aで偏向され走
査光学手段に入射する光束が平行光束である場合は、該
光束は像面である感光ドラム面上の同一点に結像され
る。
In general, an optical deflector depends on a deflection surface used even when deflecting a light beam at the same deflection angle as shown in FIG. 13 due to a fitting error with a motor rotation axis or a variation in a distance from a rotation center to a deflection surface. , Its deflection point changes back and forth. At this time, when the light beam deflected by the deflection surface 95a of the optical deflector and incident on the scanning optical means is a parallel light beam, the light beam is imaged at the same point on the photosensitive drum surface which is the image surface.

【0009】しかしながら、コリメーターレンズからの
光束が収束光束あるいは発散光束である場合は、該光束
は像面である感光ドラム面上の同一点に結像されず偏向
面周期のジッタ−となり画像を劣化させるという問題点
がある。
However, when the light flux from the collimator lens is a convergent light flux or a divergent light flux, the light flux is not imaged at the same point on the surface of the photosensitive drum, which is the image surface, and becomes a jitter of the deflection surface period, so that an image is formed. There is a problem of deterioration.

【0010】ここで、例えば収束光束の場合、図14に
示すように、このときのジッタ−量J(mm)は偏向後
の2光束のずれ量をh(mm)、主走査方向の横倍率を
mとしたとき、 J=mh と表され、横倍率mは更に図15に示すように走査光学
手段96の主走査方向の焦点距離をft(mm)、走査
光学手段96から感光ドラム面97までの距離をSk
(mm)としたとき、 m=1−Sk/ft となる。したがってジッタ−量J(mm)は、 J=(1−Sk/ft)h と表すことができる。また図13に示すように2光束の
ずれ量hは偏向面の光束の入射角θi、該偏向面からの
光束の出射角θe、そして偏向面の偏心量d(mm)を
パラメータとして決定される量であり、 h=d×sin(θe−θi)/cosθe×cos
((θe−θi)/2) と表すことができるが、各パラメータとも取り得る値が
限られており、近年の高速化に伴いずれ量も大きく、ず
れ量hは略0.01〜0.05(mm)の範囲内とな
る。
Here, for example, in the case of a convergent light beam, as shown in FIG. 14, the jitter amount J (mm) at this time is the deviation amount of the two light beams after deflection by h (mm), and the lateral magnification in the main scanning direction. Is expressed as J = mh, and the lateral magnification m is ft (mm) in the main scanning direction of the scanning optical means 96 as shown in FIG. The distance to Sk
(Mm), m = 1-Sk / ft. Therefore, the jitter amount J (mm) can be expressed as J = (1-Sk / ft) h. Further, as shown in FIG. 13, the deviation amount h of the two light beams is determined by using the incident angle θi of the light beam on the deflecting surface, the exit angle θe of the light beam from the deflecting surface, and the eccentric amount d (mm) of the deflecting surface as parameters. Quantity, h = d * sin ([theta] e- [theta] i) / cos [theta] e * cos
It can be expressed as ((θe−θi) / 2), but the value that can be taken for each parameter is limited, and any amount is large with the increase in speed in recent years, and the shift amount h is approximately 0.01 to 0. It is within the range of 05 (mm).

【0011】一般的に画像の2ドット(dot)間の間
隔が1ドットの半分以上ずれると視覚的にジッタ−が目
立つようになるが、さらに3色を重ね合わせてカラー画
像を形成する場合には、1ドットの1/4以上ずれても
画像に影響を及ぼす。例えば600dpiの解像力を持
つプリンタの走査光学装置の場合、ジッタ−量Jが J=25.4/600/4=0.01(mm) 以上になるとジッタ−が目立つようになるため、高品位
な画像形成を行うためには主走査方向の横倍率mを、 J=mh 0.01≧m×0.05 m≦0.2 0.2以下に抑える必要がある。
Generally, when the interval between two dots of an image is shifted by more than half of one dot, the jitter becomes visually conspicuous. However, when three colors are further overlapped to form a color image. Affects the image even if it is shifted by ¼ or more of 1 dot. For example, in the case of a scanning optical device of a printer having a resolution of 600 dpi, when the jitter amount J becomes J = 25.4 / 600/4 = 0.01 (mm) or more, the jitter becomes conspicuous, so that the quality is high. In order to form an image, the lateral magnification m in the main scanning direction needs to be suppressed to J = mh 0.01 ≧ m × 0.05 m ≦ 0.2 0.2 or less.

【0012】同様に発散系の場合、 J=−0.01(mm) 以下になるとジッタ−が目立つようになるため、高品位
な画像形成を行うためには主走査方向の横倍率mを、 J=mh −0.01≦m×0.05 m≧−0.2 −0.2以上に抑える必要がある。
Similarly, in the case of a divergent system, when J = −0.01 (mm) or less, jitter becomes conspicuous. Therefore, in order to form a high quality image, the lateral magnification m in the main scanning direction is J = mh −0.01 ≦ m × 0.05 m ≧ −0.2 −0.2 or more.

【0013】尚、上記特開平8−76011号公報では
ジッタ−の許容量を1ドットの半分としていたが、上記
のように更なる高精細化の達成のため、より厳しい許容
量が求められている。
In the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 8-76011, the permissible amount of jitter is set to half of one dot. However, as described above, a stricter permissible amount is required to achieve higher definition. There is.

【0014】また収束光束あるいは発散光束を複数の光
束で走査させるマルチビーム走査光学系に用いた場合、
各ビームの主走査方向の印字位置ずれが発生し、主走査
ジッターとして画像に影響を及ぼす。例えば簡単のため
に光束の数を2として考えると、図16に示すような2
つの発光部A、Bを副走査断面に対して傾けて配置する
構成のマルチビーム走査光学系では図17に示すように
2つの光束A、Bが回転多面鏡で偏向反射された後の反
射角がそれぞれ異なるために感光ドラム面上においては
互いに主走査方向に離れた位置にスポットが結像され
る。したがって結像位置を合わせるために、一方の発光
部に対して所定時間δTだけタイミングをずらして画像
データを送信している。
When used in a multi-beam scanning optical system for scanning a convergent light beam or a divergent light beam with a plurality of light beams,
A print position deviation of each beam in the main scanning direction occurs, which affects the image as main scanning jitter. For example, if it is assumed that the number of luminous fluxes is 2 for the sake of simplicity, it will be 2 as shown in FIG.
In the multi-beam scanning optical system in which the two light emitting parts A and B are arranged to be inclined with respect to the sub-scanning cross section, the reflection angles after the two light beams A and B are deflected and reflected by the rotating polygon mirror as shown in FIG. Since they are different from each other, spots are formed on the surface of the photosensitive drum at positions separated from each other in the main scanning direction. Therefore, in order to match the image forming position, the image data is transmitted to one of the light emitting units with a timing shift of a predetermined time δT.

【0015】尚、図17は走査端における2つの光束の
主光線が偏向面で反射される様子を示した説明図であ
る。同図において最初に発光部Aから射出された光束が
光偏向器の偏向面95aで反射されて図中A1方向に反
射され、走査光学手段により感光ドラム面上に結像され
る。次に所定時間δTだけずれたときの偏向面95a′
によって発光部Bから射出された光束が反射され、図中
B1′の方向、即ち図中A1と同じ方向に反射されるこ
とによって互いの結像位置が一致する。
FIG. 17 is an explanatory diagram showing how the principal rays of the two light beams at the scanning end are reflected by the deflecting surface. In the figure, the light flux first emitted from the light emitting portion A is reflected by the deflection surface 95a of the optical deflector and reflected in the direction A1 in the figure, and is imaged on the surface of the photosensitive drum by the scanning optical means. Next, the deflecting surface 95a ′ when it is deviated by a predetermined time δT
The luminous flux emitted from the light emitting portion B is reflected by the light emitting portion B, and is reflected in the direction of B1 'in the figure, that is, in the same direction as A1 in the figure, so that the respective image forming positions coincide.

【0016】ただし回転多面鏡で偏向反射された後の2
つの光束の主光線は走査光学系に入射する角度は等しい
ものの、それぞれの光束の主光線の反射位置にずれが生
じるために主走査方向にδysだけずれて走査光学系に
入射することになる。走査光学系に入射する2つの光束
が収束光束の場合、それぞれの光束の主光線に主走査方
向にδysだけずれが生じると感光ドラム面上における
スポットの主走査方向の結像位置にもずれが生じる。
However, 2 after being deflected and reflected by the rotary polygon mirror
Although the principal rays of the two light beams are incident on the scanning optical system at the same angle, the principal rays of the respective luminous fluxes are displaced from each other by δys in the main scanning direction and enter the scanning optical system. When the two light beams incident on the scanning optical system are convergent light beams, if the principal rays of the respective light beams deviate by δys in the main scanning direction, the image formation position of the spot on the photosensitive drum surface in the main scanning direction also deviates. Occurs.

【0017】同様に図18は逆側走査端における様子を
示した説明図である。同図において最初に発光部Aから
射出された光束が偏向面95aで反射されて図中A1の
方向に反射され、走査光学系により感光ドラム面上に結
像される。次に所定時間δTだけ時間がずれた時の偏向
面95a′によって発光部Bから射出された光束が反射
され、図中B1′の方向、即ち図中A1と同じ方向に反
射され、このときそれぞれの光束の主光線は主走査方向
にδyeだけずれて走査光学系に入射する。図16、図
18から分かるように発光部Aから射出した光束A′よ
りも発光部Bから射出した光束B′の方が走査光学系の
光軸側にずれているため、感光ドラム面上では図19に
示すように光束A′で走査したラインよりも光束B′で
走査したラインの方が短くなる。
Similarly, FIG. 18 is an explanatory view showing a state at the opposite scanning end. In the figure, the light flux firstly emitted from the light emitting section A is reflected by the deflecting surface 95a and reflected in the direction of A1 in the figure, and is imaged on the surface of the photosensitive drum by the scanning optical system. Next, the light beam emitted from the light emitting portion B is reflected by the deflecting surface 95a 'when the time is deviated by the predetermined time δT, and is reflected in the direction of B1' in the figure, that is, the same direction as A1 in the figure. The principal ray of the light flux of is shifted by δye in the main scanning direction and enters the scanning optical system. As can be seen from FIGS. 16 and 18, the light beam B ′ emitted from the light emitting unit B is displaced toward the optical axis side of the scanning optical system from the light beam A ′ emitted from the light emitting unit A. As shown in FIG. 19, the line scanned with the light beam B ′ is shorter than the line scanned with the light beam A ′.

【0018】即ち、走査光学系に入射させる2つの光束
を収束光束あるいは発散光束とした場合には、感光ドラ
ム面上におけるそれぞれの光束の結像点に主走査方向の
位置ずれ、主走査ジッタ−が発生することになる。
That is, when the two light fluxes incident on the scanning optical system are convergent light fluxes or divergent light fluxes, positional deviations in the main scanning direction at the image forming points of the respective light fluxes on the surface of the photosensitive drum and main scanning jitter- Will occur.

【0019】本発明は主走査方向の印字位置ずれ、ジッ
タ−を低減し、コンパクトで高精細な走査光学装置及び
それを用いた画像形成装置の提供を目的とする。
It is an object of the present invention to provide a compact and high-definition scanning optical device that reduces print position deviation and jitter in the main scanning direction and an image forming apparatus using the same.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明の走査光
学装置は、光源手段から射出された光束を略平行光束に
変換する第1の光学素子と、該光束を偏向走査する偏向
手段と、偏向光束を被走査面上にスポット状に結像させ
る第2の光学素子と、を具備する走査光学装置におい
て、該第2の光学素子は単レンズより成り、該単レンズ
の主走査断面内の両レンズ面は共に非球面形状より成
り、かつ少なくとも一方のレンズ面はトーリック面形状
であり、該単レンズの偏向手段側のレンズ面aと被走査
面側のレンズ面bの主走査断面内の近軸曲率半径(m
m)を各々R1,R2(mm)、該単レンズの光軸から
の主走査方向の最大有効像高をYmax(mm)、該レ
ンズ面a,bの像高Ymaxにおける近軸曲率半径から
の非球面量を各々S1,S2(mm)、該第2の光学素
子の主走査断面内における焦点距離をft(mm)、該
第2の光学素子の被走査面側のレンズ面から該被走査面
までの距離をSk(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) −0.2<1−Sk/ft<0.2 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
している。
According to another aspect of the present invention, there is provided a scanning optical device including: a first optical element for converting a light beam emitted from a light source means into a substantially parallel light beam; and a deflecting means for deflecting and scanning the light beam. A second optical element for forming the deflected light beam into a spot image on the surface to be scanned, wherein the second optical element comprises a single lens, and the second optical element is in a main scanning section of the single lens. Both lens surfaces are aspherical, and at least one of the lens surfaces is a toric surface, and within the main scanning cross section of the lens surface a on the deflecting means side and the lens surface b on the scanned surface side of the single lens. Paraxial radius of curvature (m
m) respectively, R1 and R2 (mm), the maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens is Ymax (mm), from the paraxial radius of curvature at the image height Ymax of the lens surfaces a and b. The aspherical surface amounts are S1 and S2 (mm), the focal length of the second optical element in the main scanning section is ft (mm), and the scanned surface is scanned from the lens surface on the scanned surface side of the second optical element. When the distance to the surface is Sk (mm), R2 <0 (mm) <R1 (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm) -0.2 <1-Sk / ft <0.2 One or more of the conditional expressions are satisfied.

【0021】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴としている。
The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the second optical element satisfies the condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).

【0022】請求項3の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2の光学素子の光軸上のレンズ厚をd(m
m)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の光学素子の
レンズ面aまでの距離をL(mm)とするとき、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (m
m), when the distance from the deflecting surface of the deflecting means to the lens surface a of the second optical element is L (mm), the condition of 0.2 <d / L <0.4 is satisfied. It has a feature.

【0023】請求項4の発明は請求項1の発明におい
て、前記光源手段は複数の光束を射出するマルチビーム
光源であることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the light source means is a multi-beam light source for emitting a plurality of light beams.

【0024】請求項5の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2の光学素子は主走査断面内において光軸に
対して非対称な面を1以上有することを特徴としてい
る。
According to a fifth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the second optical element has at least one surface asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.

【0025】請求項6の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2の光学素子は主走査方向に対称軸を有し、
該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対しチルト又は/
及びシフトしていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the second optical element has an axis of symmetry in the main scanning direction,
The axis of symmetry is tilted with respect to the perpendicular bisector of the surface to be scanned or /
It is characterized by being shifted.

【0026】請求項7の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2の光学素子は副走査断面内において、両レ
ンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に離れるに従
い連続的に変化することを特徴としている。
According to a seventh aspect of the invention, in the first aspect of the invention, the radius of curvature of both lens surfaces of the second optical element continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases in both lens surfaces. It is characterized by that.

【0027】請求項8の発明の走査光学装置は、光源手
段から射出された光束を弱発散光束に変換する第1の光
学素子と、該光束を偏向走査する偏向手段と、偏向光束
を被走査面上にスポット状に結像させる第2の光学素子
と、を具備する走査光学装置において、該第2の光学素
子は単レンズより成り、該単レンズの主走査断面内の両
レンズ面は共に非球面形状より成り、かつ少なくとも一
方のレンズ面はトーリック面形状であり、該単レンズの
偏向手段側のレンズ面aと被走査面側のレンズ面bの主
走査断面内の近軸曲率半径(mm)を各々R1,R2
(mm)、該単レンズの光軸からの主走査方向の最大有
効像高をYmax(mm)、該レンズ面a,bの像高Y
maxにおける近軸曲率半径からの非球面量を各々S
1,S2(mm)、該第2の光学素子の主走査断面内に
おける焦点距離をft(mm)、該第2の光学素子の被
走査面側のレンズ面から該被走査面までの距離をSk
(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) −0.2<1−Sk/ft<0 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
している。
In the scanning optical apparatus according to the present invention, the first optical element for converting the luminous flux emitted from the light source means into the weakly divergent luminous flux, the deflecting means for deflecting and scanning the luminous flux, and the deflected luminous flux to be scanned. In a scanning optical device including a second optical element for forming a spot-shaped image on a surface, the second optical element includes a single lens, and both lens surfaces in a main scanning section of the single lens are both At least one of the lens surfaces has an aspherical shape and has a toric surface shape, and the paraxial radius of curvature of the lens surface a on the deflecting means side of the single lens and the lens surface b on the scanned surface side in the main scanning section ( mm) respectively R1 and R2
(Mm), Ymax (mm) is the maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens, and Y is the image height Y of the lens surfaces a and b.
The aspherical amount from the paraxial radius of curvature at max is S
1, S2 (mm), the focal length in the main scanning cross section of the second optical element is ft (mm), and the distance from the lens surface on the scanned surface side of the second optical element to the scanned surface is Sk
(Mm) R2 <0 (mm) <R1 (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm ) -0.2 <1-Sk / ft <0 One or more of the conditional expressions are satisfied.

【0028】請求項9の発明は請求項8の発明におい
て、前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴としている。
The invention of claim 9 is characterized in that, in the invention of claim 8, the second optical element satisfies the condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).

【0029】請求項10の発明は請求項8の発明におい
て、前記第2の光学素子の光軸上のレンズ厚をd(m
m)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の光学素子の
レンズ面aまでの距離をL(mm)とするとき、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (m
m), when the distance from the deflecting surface of the deflecting means to the lens surface a of the second optical element is L (mm), the condition of 0.2 <d / L <0.4 is satisfied. It has a feature.

【0030】請求項11の発明は請求項8の発明におい
て、前記光源手段は複数の光束を射出するマルチビーム
光源であることを特徴としている。
The invention of claim 11 is characterized in that, in the invention of claim 8, the light source means is a multi-beam light source for emitting a plurality of light beams.

【0031】請求項12の発明は請求項8の発明におい
て、前記第2の光学素子は主走査断面内において光軸に
対して非対称な面を1以上有することを特徴としてい
る。
According to a twelfth aspect of the invention, in the eighth aspect, the second optical element has one or more surfaces asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.

【0032】請求項13の発明は請求項8の発明におい
て、前記第2の光学素子は主走査方向に対称軸を有し、
該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対しチルト又は/
及びシフトしていることを特徴としている。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the second optical element has an axis of symmetry in the main scanning direction,
The axis of symmetry is tilted with respect to the perpendicular bisector of the surface to be scanned or /
It is characterized by being shifted.

【0033】請求項14の発明は請求項8の発明におい
て、前記第2の光学素子は副走査断面内において、両レ
ンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に離れるに従
い連続的に変化することを特徴としている。
According to a fourteenth aspect of the invention, in the eighth aspect of the invention, the radius of curvature of both lens surfaces of the second optical element continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases in both lens surfaces. It is characterized by that.

【0034】請求項15の発明の走査光学装置は、光源
手段から射出された光束を弱収束光束に変換する第1の
光学素子と、該光束を偏向走査する偏向手段と、偏向光
束を被走査面上にスポット状に結像させる第2の光学素
子と、を具備する走査光学装置において、該第2の光学
素子は単レンズより成り、該単レンズの主走査断面内の
両レンズ面は共に非球面形状より成り、かつ少なくとも
一方のレンズ面はトーリック面形状であり、該単レンズ
の偏向手段側のレンズ面aと被走査面側のレンズ面bの
主走査断面内の近軸曲率半径(mm)を各々R1,R2
(mm)、該単レンズの光軸からの主走査方向の最大有
効像高をYmax(mm)、該レンズ面a,bの像高Y
maxにおける近軸曲率半径からの非球面量を各々S
1,S2(mm)、該第2の光学素子の主走査断面内に
おける焦点距離をft(mm)、該第2の光学素子の被
走査面側のレンズ面から該被走査面までの距離をSk
(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) 0<1−Sk/ft<0.2 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
している。
According to the fifteenth aspect of the present invention, in the scanning optical device, the first optical element for converting the light beam emitted from the light source means into the weakly convergent light beam, the deflecting means for deflecting and scanning the light beam, and the deflected light beam to be scanned. In a scanning optical device including a second optical element for forming a spot-shaped image on a surface, the second optical element includes a single lens, and both lens surfaces in a main scanning section of the single lens are both At least one of the lens surfaces has an aspherical shape and has a toric surface shape, and the paraxial radius of curvature of the lens surface a on the deflecting means side of the single lens and the lens surface b on the scanned surface side in the main scanning section ( mm) respectively R1 and R2
(Mm), Ymax (mm) is the maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens, and Y is the image height Y of the lens surfaces a and b.
The aspherical amount from the paraxial radius of curvature at max is S
1, S2 (mm), the focal length in the main scanning cross section of the second optical element is ft (mm), and the distance from the lens surface on the scanned surface side of the second optical element to the scanned surface is Sk
(Mm) R2 <0 (mm) <R1 (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm ) One or more of the conditional expressions 0 <1-Sk / ft <0.2 are satisfied.

【0035】請求項16の発明は請求項15の発明にお
いて、前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴としている。
According to a sixteenth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the second optical element satisfies the condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).

【0036】請求項17の発明は請求項15の発明にお
いて、前記第2の光学素子の光軸上のレンズ厚をd(m
m)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の光学素子の
レンズ面aまでの距離をL(mm)とするとき、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴としている。
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the fifteenth aspect of the invention, the lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (m
m), when the distance from the deflecting surface of the deflecting means to the lens surface a of the second optical element is L (mm), the condition of 0.2 <d / L <0.4 is satisfied. It has a feature.

【0037】請求項18の発明は請求項15の発明にお
いて、前記光源手段は複数の光束を射出するマルチビー
ム光源であることを特徴としている。
The invention of claim 18 is characterized in that, in the invention of claim 15, the light source means is a multi-beam light source for emitting a plurality of light beams.

【0038】請求項19の発明は請求項15の発明にお
いて、前記第2の光学素子は主走査断面内において光軸
に対して非対称な面を1以上有することを特徴としてい
る。
A nineteenth aspect of the invention is characterized in that, in the fifteenth aspect of the invention, the second optical element has one or more surfaces asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.

【0039】請求項20の発明は請求項15の発明にお
いて、前記第2の光学素子は主走査方向に対称軸を有
し、該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対しチルト又
は/及びシフトしていることを特徴としている。
According to a twentieth aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the second optical element has a symmetry axis in the main scanning direction, and the symmetry axis is tilted with respect to a perpendicular bisector of the surface to be scanned. / And is characterized by shifting.

【0040】請求項21の発明は請求項15の発明にお
いて、前記第2の光学素子は副走査断面内において、両
レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に離れるに
従い連続的に変化することを特徴としている。
According to a twenty-first aspect of the invention, in the fifteenth aspect of the invention, the radius of curvature of both lens surfaces of the second optical element continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases in both lens surfaces. It is characterized by that.

【0041】請求項22の発明の画像形成装置は、請求
項1乃至21の何れか1項に記載の走査光学装置と、前
記被走査面に配置された感光体と、前記走査光学装置で
走査された光束によって前記感光体上に形成された静電
潜像をトナー像として現像する現像器と、現像されたト
ナー像を被転写材に転写する転写器と、転写されたトナ
ー像を被転写材に定着させる定着器とを有することを特
徴としている。
An image forming apparatus according to a twenty-second aspect of the present invention is a scanning optical apparatus according to any one of the first to twenty-first aspects, a photoconductor disposed on the surface to be scanned, and a scanning optical apparatus for scanning. Developing device that develops the electrostatic latent image formed on the photoconductor as a toner image by the generated light flux, a transfer device that transfers the developed toner image to a transfer material, and the transferred toner image is transferred. It is characterized by having a fixing device for fixing the material.

【0042】請求項23の発明の画像形成装置は、請求
項1乃至21の何れか1項に記載の走査光学装置と、外
部機器から入力したコードデータを画像信号に変換して
前記走査光学装置に入力せしめるプリンタコントローラ
とを有していることを特徴としている。
An image forming apparatus according to a twenty-third aspect of the present invention is the scanning optical apparatus according to any one of the first to twenty-first aspects, and the scanning optical apparatus by converting code data input from an external device into an image signal. It is characterized by having a printer controller for inputting to.

【0043】[0043]

【発明の実施の形態】[実施形態1]図1は本発明の実
施形態1の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)で
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment 1] FIG. 1 is a sectional view (main scanning sectional view) of a main portion in a main scanning direction according to Embodiment 1 of the present invention.

【0044】尚、本明細書において偏向手段によって光
束が反射偏向(偏向走査)される方向を主走査方向、走
査レンズの光軸及び主走査方向と直交する方向を副走査
方向と定義する。
In this specification, the direction in which the light beam is reflected and deflected (deflected and scanned) by the deflecting means is defined as the main scanning direction, and the direction orthogonal to the optical axis of the scanning lens and the main scanning direction is defined as the sub scanning direction.

【0045】同図において1は光源手段であり、例えば
半導体レ−ザ−より成っている。本実施形態においては
光源手段1から射出される光束は1ビームでも良いし、
2つ以上のマルチビーム(マルチビーム光源)でも良
い。
In the figure, reference numeral 1 is a light source means, which is composed of, for example, a semiconductor laser. In the present embodiment, the light beam emitted from the light source means 1 may be one beam,
Two or more multi-beams (multi-beam light sources) may be used.

【0046】2は第1の光学素子である集光レンズ(コ
リメーターレンズ)で、光源手段1から射出した発散光
束を略平行光束に変換している。3は開口絞りであり、
集光レンズ2から射出した光束を所望の最適なビーム形
状に整形している。4はシリンドリカルレンズであり、
副走査方向にのみ所定のパワーを有し、開口絞り3から
射出した光束を後述する偏向手段5の偏向面5a上付近
に副走査断面内において結像(主走査断面においては長
手の線像)する。尚、集光レンズ2、開口絞り3、そし
てシリンドリカルレンズ4等の各要素は入射光学手段1
1の一要素を構成している。
Reference numeral 2 denotes a condenser lens (collimator lens) which is a first optical element, and converts the divergent light beam emitted from the light source means 1 into a substantially parallel light beam. 3 is an aperture stop,
The light flux emitted from the condenser lens 2 is shaped into a desired optimum beam shape. 4 is a cylindrical lens,
A light beam having a predetermined power only in the sub-scanning direction and formed from the aperture stop 3 is imaged in the sub-scanning cross section in the vicinity of the deflecting surface 5a of the deflecting means 5 described later (long line image in the main scanning cross section). To do. Each element such as the condenser lens 2, the aperture stop 3, and the cylindrical lens 4 is the incident optical means 1.
It constitutes one element of 1.

【0047】5は偏向手段としての光偏向器であり、例
えば回転多面鏡(ポリゴンミラー)より成っており、モ
ータ等の駆動手段(不図示)により図中矢印A方向に一
定速度で回転している。
Reference numeral 5 denotes an optical deflector as a deflecting means, which is composed of, for example, a rotary polygon mirror (polygon mirror), and is rotated at a constant speed in the direction of arrow A in the figure by driving means (not shown) such as a motor. There is.

【0048】6は集光機能とfθ特性を有する第2の光
学素子としての走査レンズであり、単一のレンズより構
成される。この走査レンズ6は主走査断面内、副走査断
面内ともに凸の異なるパワーを有するアナモフィックレ
ンズであり、入射面(第1面)6a、出射面(第2面)
6bともにトーリック面形状で構成されており、主走査
断面内は両レンズ面ともに非球面形状より成っている。
また副走査断面内では両レンズ面とも曲率半径が光軸か
ら主走査方向に離れるに従い連続的に変化している。こ
れにより像面湾曲補正及び倍率の均一化が可能となって
いる。また走査レンズ6はプラスチック材料より成り、
射出成形により成形される。さらに走査レンズ6は副走
査方向において偏向面5aと被走査面7との間を共役関
係にすることにより、例えば偏向面5aが副走査断面内
で倒れた場合でも被走査面7上における走査線のずれ量
を微小に抑える倒れ補正機能を有している。
Reference numeral 6 denotes a scanning lens as a second optical element having a condensing function and fθ characteristic, which is composed of a single lens. The scanning lens 6 is an anamorphic lens having different convex powers in the main scanning cross section and the sub scanning cross section, and has an entrance surface (first surface) 6a and an exit surface (second surface).
Both 6b have a toric surface shape, and both lens surfaces have an aspherical shape in the main scanning cross section.
In the sub-scanning cross section, the radius of curvature of both lens surfaces continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases. This enables field curvature correction and uniform magnification. The scanning lens 6 is made of a plastic material,
It is molded by injection molding. Further, the scanning lens 6 makes the deflecting surface 5a and the surface to be scanned 7 conjugate in the sub-scanning direction, so that even if the deflecting surface 5a is tilted in the sub-scanning section, the scanning line on the surface to be scanned 7 can be changed. It has a tilt correction function that suppresses the deviation amount of

【0049】7は被走査面としての感光ドラム面であ
る。
Reference numeral 7 is a photosensitive drum surface as a surface to be scanned.

【0050】本実施形態において半導体レーザー1より
射出した発散光束は集光レンズ2により略平行光束に変
換され、開口絞り3によって所望のビーム形状に整形さ
れる。そして前記光束はシリンドリカルレンズ4により
光偏向器5の偏向面5a付近に、副走査方向に関して結
像(主走査方向においては長手の線像)される。その後
偏向面5aにより反射偏向された光束は、走査レンズ6
により感光ドラム面7上にスポット形状に結像され、光
偏向器5を図中矢印A方向に回転させることによって該
感光ドラム面7上を図中矢印B方向(主走査方向)に等
速度で光走査される。
In this embodiment, the divergent light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by the condenser lens 2 and shaped into a desired beam shape by the aperture stop 3. Then, the luminous flux is imaged by the cylindrical lens 4 in the vicinity of the deflection surface 5a of the optical deflector 5 in the sub-scanning direction (long line image in the main scanning direction). Thereafter, the light beam reflected and deflected by the deflecting surface 5a is scanned by the scanning lens 6
An image is formed in a spot shape on the photosensitive drum surface 7 by rotating the optical deflector 5 in the direction of arrow A in the figure at a constant speed in the direction of arrow B (main scanning direction) in the figure. Optically scanned.

【0051】本実施形態における走査レンズ6の形状
は、レンズ面と光軸との交点を原点とし、光軸方向をX
軸、主走査断面内において光軸に垂直な方向をY軸、副
走査断面内において光軸に垂直な方向をZ軸とすると、
それぞれ次のように表せる。
The shape of the scanning lens 6 in this embodiment is such that the intersection of the lens surface and the optical axis is the origin, and the optical axis direction is X.
Axis, the direction perpendicular to the optical axis in the main scanning cross section is the Y axis, and the direction perpendicular to the optical axis in the sub scanning cross section is the Z axis,
Each can be expressed as follows.

【0052】主走査方向…下式の10次までの関数で表
される非球面形状
Main scanning direction ... Aspherical surface shape expressed by a function up to the tenth order in the following equation

【0053】[0053]

【数1】 [Equation 1]

【0054】但し、Rは曲率半径、k、B4、B6、B
8、B10は非球面係数(係数に添字uが付く場合、光
軸より反レーザー側lが付く場合、光軸よりレーザー
側) 副走査方向…曲率半径がY軸方向に連続的に変化する球
面形状
Where R is the radius of curvature, k, B4, B6, B
8 and B10 are aspherical coefficients (when a coefficient has a subscript u, when it has an anti-laser side 1 from the optical axis, when it has a laser side from the optical axis) Sub-scanning direction ... A spherical surface whose radius of curvature continuously changes in the Y-axis direction shape

【0055】[0055]

【数2】 [Equation 2]

【0056】但し、rは曲率半径、D2、D4、D6、
D8、D10は非球面係数(係数に添字uが付く場合、
光軸より反レーザー側lが付く場合、光軸よりレーザー
側) 表−1に本実施形態における光学配置を、表−2に走査
レンズ6の主走査方向及び副走査方向の非球面係数を示
す。
However, r is the radius of curvature, D2, D4, D6,
D8 and D10 are aspherical coefficients (when the coefficient has a subscript u,
In the case where the side opposite to the laser 1 is attached to the optical axis, the optical arrangement in the present embodiment is shown in Table 1 and the aspherical coefficients of the scanning lens 6 in the main scanning direction and the sub scanning direction are shown in Table 2. .

【0057】[0057]

【表1】 [Table 1]

【0058】[0058]

【表2】 [Table 2]

【0059】本実施形態において走査レンズ6の光偏向
器5側のレンズ面(第1面)6aと被走査面7側のレン
ズ面(第2面)6bの主走査断面内の近軸曲率半径(m
m)を各々R1,R2(mm)とするとき、該走査レン
ズ6はR1=236.9(mm)、R2=−191.1(mm)
の両凸形状であり、下記の条件式(1)を満たしてい
る。
In this embodiment, the paraxial radius of curvature of the lens surface (first surface) 6a on the optical deflector 5 side of the scanning lens 6 and the lens surface (second surface) 6b on the scanned surface 7 side in the main scanning section. (M
m) is R1 and R2 (mm), the scanning lens 6 has R1 = 236.9 (mm) and R2 = −191.1 (mm).
Is a biconvex shape and satisfies the following conditional expression (1).

【0060】 R2<0(mm)<R1 ‥‥‥(1) 条件式(1)を外れると、fθ特性や主走査方向の像面
湾曲が悪化し良くない。
R2 <0 (mm) <R1 (1) If the conditional expression (1) is not satisfied, the fθ characteristic and the field curvature in the main scanning direction are deteriorated.

【0061】また本実施形態では走査レンズ6の光軸か
らの主走査方向の最大有効像高(最大有効径)をYma
x(mm)とするとき、 第1面:Ymax=47.9(mm) 第2面:Ymax=49.8(mm) である。なお、ここで言う最大有効像高とは最大走査角
時におけるビーム主光線の通過位置である。
In this embodiment, the maximum effective image height (maximum effective diameter) in the main scanning direction from the optical axis of the scanning lens 6 is Yma.
When x (mm), the first surface: Ymax = 47.9 (mm) and the second surface: Ymax = 49.8 (mm). The maximum effective image height referred to here is the passage position of the beam principal ray at the maximum scanning angle.

【0062】ここで、 (R12−Ymax21/2−R1=−4.9(mm) となる。Here, (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 = −4.9 (mm).

【0063】ここで第1面の非球面量S1は図20
(A)に示すように光軸からの高さYmaxにおける球
面と非球面のX座標を各々R1x、X1とするとき、 S1=X1−R1x また第2面の非球面量S2は図20(B)に示すように
光軸からの高さYmaxにおける球面と非球面のX座標
を各々R2x、X2とするとき、 S2=X2−R2x で表す。
Here, the aspherical amount S1 of the first surface is shown in FIG.
As shown in FIG. 20A, when the X-coordinates of the spherical surface and the aspherical surface at the height Ymax from the optical axis are R1x and X1, respectively, S1 = X1-R1x and the aspherical surface amount S2 of the second surface is shown in FIG. ), When the X-coordinates of the spherical surface and the aspherical surface at the height Ymax from the optical axis are R2x and X2, respectively, S2 = X2-R2x.

【0064】このときYmax位置における第1面6a
の近軸曲率半径からの非球面量をS1(mm)は、 S1=−2.5(mm) であるため、下記の条件式(2)を満足する。
At this time, the first surface 6a at the Ymax position
The aspherical amount S1 (mm) from the paraxial radius of curvature of is S1 = -2.5 (mm), and therefore satisfies the following conditional expression (2).

【0065】 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) ‥‥‥(2) さらに、 (R22−Ymax21/2+R2=−6.6(mm) となる。またYmax位置における第2面6bの近軸曲
率半径からの非球面量をS2(mm)は、 S2=−2.2(mm) であるため、下記の条件式(3)を満足する。
(R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 <S1 <0 (mm) (2) Further, (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 = −6.6 (mm) Become. Further, the aspherical amount S2 (mm) from the paraxial radius of curvature of the second surface 6b at the Ymax position is S2 = −2.2 (mm), which satisfies the following conditional expression (3).

【0066】 (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) ‥‥‥(3) 以上より、 |S1−S2|=0.3(mm) となるため、下記の条件式(4)を満足する。(R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm) (3) From the above, | S1−S2 | = 0.3 (mm), so the following conditional expression Satisfies (4).

【0067】 |S1−S2|≦0.5(mm) ‥‥‥(4) 条件式(2)、(3)、(4)はfθ特性及び主走査方
向の像面湾曲を良好に補正するための条件であり、上記
条件式のうち少なくとも1つの条件を外れると諸収差が
悪化し良くない。
| S1−S2 | ≦ 0.5 (mm) (4) Conditional expressions (2), (3), and (4) favorably correct the fθ characteristic and the field curvature in the main scanning direction. However, if at least one of the above conditional expressions is not satisfied, various aberrations will worsen, which is not good.

【0068】また走査レンズ6の光軸上のレンズ厚を
d、光偏向器5の偏向面5aから走査レンズ6の第1面
6aまでの距離をLとするとき、d=15.11(m
m)、L=50.16(mm)より d/L=0.30 となり、下記の条件式(5)を満足する。
When the lens thickness on the optical axis of the scanning lens 6 is d and the distance from the deflection surface 5a of the optical deflector 5 to the first surface 6a of the scanning lens 6 is L, d = 15.11 (m)
m) and L = 50.16 (mm), d / L = 0.30, which satisfies the following conditional expression (5).

【0069】 0.2<d/L<0.4 ‥‥‥(5) 条件式(5)を外れるとfθ特性及び主走査方向の像面
湾曲を良好に補正することができなかったり、またプラ
スチック材を用いた射出成形において成形条件、成形コ
スト等に問題が起こり良くない。
0.2 <d / L <0.4 (5) If the conditional expression (5) is not satisfied, the fθ characteristic and the field curvature in the main scanning direction cannot be satisfactorily corrected, or In injection molding using a plastic material, problems such as molding conditions and molding cost may occur.

【0070】さらにまた本実施形態では走査レンズ6の
主走査断面内における焦点距離をft(mm)、レンズ
バックをSk(mm)とするとき、ft=204.26
(mm)、Sk=199.36(mm)である。
Furthermore, in this embodiment, when the focal length of the scanning lens 6 in the main scanning section is ft (mm) and the lens back is Sk (mm), ft = 204.26.
(Mm) and Sk = 199.36 (mm).

【0071】尚、レンズバックとは走査レンズ6の被走
査面7側のレンズ面6bから被走査面7までの距離のこ
とである。
The lens back is the distance from the lens surface 6b on the scanned surface 7 side of the scanning lens 6 to the scanned surface 7.

【0072】本実施形態では集光レンズ2から射出され
る光束は略平行光束であるため 1−Sk/ft=0.02 となり、下記の条件式(6)を満足する。
In this embodiment, since the light beam emitted from the condenser lens 2 is a substantially parallel light beam, 1-Sk / ft = 0.02, which satisfies the following conditional expression (6).

【0073】 −0.2<1−Sk/ft<0.2 ‥‥‥(6) 条件式(6)を外れると、前述の通り光偏向器5の起因
による主走査方向のジッターやマルチビーム走査時の複
数光源によるジッターの影響が顕著になり、画像への影
響が出てくるため良くない。
-0.2 <1-Sk / ft <0.2 (6) If conditional expression (6) is not satisfied, jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5 and multi-beam are generated as described above. The effect of jitter due to multiple light sources at the time of scanning becomes remarkable, and the image is affected, which is not preferable.

【0074】尚、本実施形態では上記の条件式(1),
(2),(3),(6)のうち、1つ以上の条件式を満
足させれば、所期の目的は達せられる。
In this embodiment, the above conditional expression (1),
If one or more of the conditional expressions (2), (3), and (6) are satisfied, the intended purpose can be achieved.

【0075】以上の条件を満足させた本実施形態の光学
性能を図2、図3に示す。図2は主走査方向及び副走査
方向の像面湾曲、図3は歪曲収差を表したものである。
両図より本実施形態の光学性能が良好に補正されている
ことが分かる。
The optical performances of this embodiment satisfying the above conditions are shown in FIGS. FIG. 2 shows field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and FIG. 3 shows distortion.
From both figures, it can be seen that the optical performance of this embodiment is corrected well.

【0076】また本実施形態では収差の非対称成分を良
好に補正するために走査レンズ6の主走査断面内の1つ
以上の面形状を光軸(対称軸)に対して非対称にした
り、走査レンズ6の主走査方向の対称軸を感光ドラム面
7の垂直二等分線に対しチルト又は/及びシフトしたり
しても良い。
Further, in this embodiment, in order to satisfactorily correct the asymmetric component of the aberration, one or more surface shapes in the main scanning section of the scanning lens 6 are made asymmetric with respect to the optical axis (symmetry axis), or the scanning lens is The axis of symmetry 6 in the main scanning direction may be tilted and / or shifted with respect to the perpendicular bisector of the photosensitive drum surface 7.

【0077】ここで走査レンズ6の主走査断面内におけ
る光軸(対称軸)とは図4に示すようにレンズ面aとレ
ンズ面bの近軸曲率半径の曲率中心を結ぶ線Labをい
う。レンズ面aは主走査断面内において光軸Labに対
して非対称と成っている。
Here, the optical axis (symmetry axis) in the main scanning cross section of the scanning lens 6 refers to a line Lab connecting the centers of curvature of paraxial curvature radii of the lens surface a and the lens surface b as shown in FIG. The lens surface a is asymmetric with respect to the optical axis Lab in the main scanning section.

【0078】以上のことにより本実施形態においては光
偏向器5の起因による主走査方向のジッターやマルチビ
ーム走査時の複数光源によるジッター等を低減すること
が可能となり、さらに像面湾曲やfθ特性が良好に補正
された走査光学装置の提供が可能になる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to reduce the jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5, the jitter due to a plurality of light sources during multi-beam scanning, and the field curvature and the fθ characteristic. It is possible to provide a scanning optical device in which the above is corrected well.

【0079】尚、本実施形態においては集光レンズ2や
シリンドリカルレンズ4等を用いずに、光源手段1から
の光束を直接光偏向器5に導光するようにしても良い。
In this embodiment, the light flux from the light source means 1 may be directly guided to the optical deflector 5 without using the condenser lens 2 and the cylindrical lens 4.

【0080】また本実施形態においては走査光学手段6
を1枚のレンズより構成したが、これに限らず、例えば
2枚以上のレンズより構成しても良い。
Further, in the present embodiment, the scanning optical means 6
Although it is composed of one lens, it is not limited to this and may be composed of, for example, two or more lenses.

【0081】[実施形態2]図5は本発明の実施形態2
の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図
において図1に示した要素と同一要素には同一符番を付
している。
[Second Embodiment] FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part in the main scanning direction (main scanning sectional view). In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0082】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は第1の光学素子である集光レンズ22により、
半導体レーザー1からの光束を弱発散光束に変換した点
と、それに伴ない条件式(6)の数値範囲を変更した点
と、走査レンズ26の形状を異ならせた点である。その
他の構成および光学的作用は実施形態1と略同様であ
り、これにより同様な効果を得ている。
The present embodiment is different from the first embodiment described above in that the condenser lens 22 as the first optical element is used.
It is that the light beam from the semiconductor laser 1 is converted into a weakly divergent light beam, that the numerical range of conditional expression (6) is changed accordingly, and that the shape of the scanning lens 26 is made different. Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and the same effect is obtained.

【0083】即ち、同図において22は第1の光学素子
である集光レンズ(コリメーターレンズ)であり、光源
手段1から射出した光束を弱発散光束に変換している。
That is, in the figure, reference numeral 22 denotes a condenser lens (collimator lens) which is a first optical element, and converts the light beam emitted from the light source means 1 into a weakly divergent light beam.

【0084】26は集光機能とfθ特性を有する第2の
光学素子としての走査レンズであり、単一のレンズより
構成される。この走査レンズ26は主走査断面内、副走
査断面内ともに凸の異なるパワーを有するアナモフィッ
クレンズであり、入射面(第1面)26a、出射面(第
2面)26bともにトーリック面形状で構成されてお
り、主走査断面内は両レンズ面ともに非球面形状より成
り、かつ両レンズ面ともに光軸に対して非対称に成って
いる。非対称形状にすることにより、収差の非対称性を
良好に補正することが可能となる。また副走査断面内で
は両レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に離れ
るに従い連続的に変化している。これにより像面湾曲補
正及び倍率の均一化が可能となっている。また走査レン
ズ26はプラスチック材料より成り、射出成形により成
形される。さらに走査レンズ26は副走査方向において
偏向面5aと被走査面7との間を共役関係にすることに
より、例えば偏向面5aが副走査断面内で倒れた場合で
も被走査面7上における走査線のずれ量を微小に抑える
倒れ補正機能を有している。
Reference numeral 26 denotes a scanning lens as a second optical element having a light condensing function and fθ characteristic, which is composed of a single lens. The scanning lens 26 is an anamorphic lens having different powers in the main scanning cross section and the sub scanning cross section, and both the entrance surface (first surface) 26a and the exit surface (second surface) 26b have a toric surface shape. In the main scanning section, both lens surfaces have an aspherical shape, and both lens surfaces are asymmetric with respect to the optical axis. By making the shape asymmetric, it becomes possible to satisfactorily correct the asymmetry of aberration. In the sub-scanning cross section, the radius of curvature of both lens surfaces continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases. This enables field curvature correction and uniform magnification. The scanning lens 26 is made of a plastic material and is molded by injection molding. Further, the scanning lens 26 makes the deflection surface 5a and the surface to be scanned 7 conjugate with each other in the sub-scanning direction, so that even if the deflection surface 5a is tilted in the sub-scanning cross section, the scanning line on the surface to be scanned 7 is scanned. It has a tilt correction function that suppresses the deviation amount of

【0085】本実施形態では偏向面から見かけの物点ま
での距離が1100(mm)になるような発散度を与えてい
る。弱発散光束にすることにより、本実施形態と同等の
光路長(偏向面から被走査面までの距離)で設計を行う
場合、第2の光学素子としての走査レンズ26のパワー
を強くすることが可能となるため、特にfθ特性の補正
に有利な構成となる。
In this embodiment, the divergence is set so that the distance from the deflecting surface to the apparent object point is 1100 (mm). By designing the optical path length (distance from the deflecting surface to the surface to be scanned) equivalent to that of the present embodiment by using a weakly divergent light beam, the power of the scanning lens 26 as the second optical element can be increased. Since this is possible, the configuration is particularly advantageous for correcting the fθ characteristic.

【0086】表−3に本実施形態における光学配置を、
表−4に走査レンズ26の主走査方向及び副走査方向の
非球面係数を示す。
Table 3 shows the optical arrangement in this embodiment.
Table 4 shows the aspherical surface coefficients of the scanning lens 26 in the main scanning direction and the sub scanning direction.

【0087】[0087]

【表3】 [Table 3]

【0088】[0088]

【表4】 [Table 4]

【0089】本実施形態の走査レンズ26は第1面26
aの近軸曲率半径がR1=333.5(mm)、第2面26
bの近軸曲率半径がR2=−130.9(mm)の両凸形状
であり、前記条件式(1)を満たしている。
The scanning lens 26 of this embodiment has the first surface 26.
The paraxial radius of curvature of a is R1 = 333.5 (mm), the second surface 26
The paraxial radius of curvature of b is R2 = −130.9 (mm) and is a biconvex shape, which satisfies the conditional expression (1).

【0090】また本実施形態では走査レンズ26の光軸
からの主走査方向の最大有効像高Ymax(mm)は、 第1面:Ymax=47.6(mm) 第2面:Ymax=49.6(mm) である。ここで、 (R12−Ymax21/2−R1=−3.4(mm) となる。またYmax位置における第1面26aの近軸
曲率半径からの非球面量S1(mm)は、 S1=−1.9(mm) であるため、前記条件式(2)を満足する。
In the present embodiment, the maximum effective image height Ymax (mm) in the main scanning direction from the optical axis of the scanning lens 26 is as follows: First surface: Ymax = 47.6 (mm) Second surface: Ymax = 49. It is 6 (mm). Here, (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 = −3.4 (mm). Further, the aspherical amount S1 (mm) from the paraxial radius of curvature of the first surface 26a at the Ymax position is S1 = -1.9 (mm), which satisfies the conditional expression (2).

【0091】さらに、 (R22−Ymax21/2+R2=−9.8(mm) となる。またYmax位置における第2面26bの近軸
曲率半径からの非球面量S2(mm)は、 S2=−1.6(mm) であるため、前記条件式(3)を満足する。
Further, (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 = −9.8 (mm). The aspherical amount S2 (mm) from the paraxial radius of curvature of the second surface 26b at the Ymax position is S2 = -1.6 (mm), which satisfies the conditional expression (3).

【0092】以上より、 |S1−S2|=0.3(mm) となるため、前記条件式(4)を満足する。From the above, | S1-S2 | = 0.3 (mm) Therefore, the conditional expression (4) is satisfied.

【0093】また走査レンズ26の光軸上のレンズ厚d
=17.08(mm)、光偏向器5の偏向面5aから走査レ
ンズ26の第1面26aまでの距離L=50.71(mm)
より d/L=0.34 となり、前記条件式(5)を満足する。
Further, the lens thickness d on the optical axis of the scanning lens 26
= 17.08 (mm), the distance L from the deflecting surface 5a of the optical deflector 5 to the first surface 26a of the scanning lens 26 L = 50.71 (mm)
As a result, d / L = 0.34, which satisfies the conditional expression (5).

【0094】さらに本実施形態では走査レンズ26の主
走査断面内における焦点距離ft=181.58(mm)、
レンズバックSk=212.18(mm)である。
Further, in the present embodiment, the focal length ft = 181.58 (mm) in the main scanning section of the scanning lens 26,
The lens back Sk is 212.18 (mm).

【0095】本実施形態では集光レンズ22から射出さ
れる光束は弱発散光束であるため、 1−Sk/ft=−0.17 となり、下記の条件式(7)を満足する。
In this embodiment, since the light beam emitted from the condenser lens 22 is a weakly divergent light beam, 1-Sk / ft = -0.17, which satisfies the following conditional expression (7).

【0096】 −0.2<1−Sk/ft<0 ‥‥‥(7) 条件式(7)を外れると、前述の通り光偏向器5の起因
による主走査方向のジッターやマルチビーム走査時の複
数光源によるジッターの影響が顕著になり、画像への影
響が出てくるため良くない。
-0.2 <1-Sk / ft <0 (7) If the conditional expression (7) is not satisfied, jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5 or multi-beam scanning occurs as described above. This is not good because the effect of jitter due to multiple light sources becomes noticeable and the image is affected.

【0097】尚、本実施形態では上記の条件式(1),
(2),(3),(7)のうち、1つ以上の条件式を満
足させれば、所期の目的は達せられる。
In the present embodiment, the above conditional expression (1),
If at least one of the conditional expressions (2), (3), and (7) is satisfied, the intended purpose can be achieved.

【0098】以上の条件を満足させた本実施形態の光学
性能を図6、図7に示す。図6は主走査方向及び副走査
方向の像面湾曲、図7は歪曲収差を表したものである。
両図より本実施形態の光学性能が良好に補正されている
ことが分かる。
The optical performances of this embodiment satisfying the above conditions are shown in FIGS. FIG. 6 shows field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and FIG. 7 shows distortion.
From both figures, it can be seen that the optical performance of this embodiment is corrected well.

【0099】また本実施形態では収差の非対称成分を良
好に補正するために走査レンズ26の主走査断面内の面
形状を光軸(対称軸)に対して非対称にしているが、走
査レンズ26の主走査方向の対称軸を感光ドラム面7の
垂直二等分線に対しチルト又は/及びシフトしても良
い。
Further, in this embodiment, the surface shape of the scanning lens 26 in the main scanning cross section is made asymmetric with respect to the optical axis (symmetry axis) in order to satisfactorily correct the asymmetric component of the aberration. The axis of symmetry in the main scanning direction may be tilted and / or shifted with respect to the perpendicular bisector of the photosensitive drum surface 7.

【0100】本実施形態では弱発散光束によるジッター
の影響を微小に抑えつつ、走査レンズ26のパワーを強
めてfθ特性の良好な補正を実現している。
In the present embodiment, the influence of the jitter due to the weakly divergent light flux is suppressed to a small extent, and the power of the scanning lens 26 is strengthened to realize the good correction of the fθ characteristic.

【0101】以上のことにより、本実施形態においては
光偏向器5の起因による主走査方向のジッターやマルチ
ビーム走査時の複数光源によるジッターを低減すること
が可能となり、さらに像面湾曲やfθ特性が良好に補正
された走査光学装置の提供が可能になる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to reduce the jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5 and the jitter due to a plurality of light sources during multi-beam scanning, and further the field curvature and the fθ characteristic. It is possible to provide a scanning optical device in which the above is corrected well.

【0102】[実施形態3]図8は本発明の実施形態3
の主走査方向の要部断面図(主走査断面図)である。同図
において、図1に示した要素と同一要素には同一符番を
付している。
[Third Embodiment] FIG. 8 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part in the main scanning direction (main scanning sectional view). In the figure, the same elements as those shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

【0103】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は第1光学素子である集光レンズ(コリメーター
レンズ)32により、半導体レーザー1からの光束を弱
収束光束に変換した点と、それに伴ない条件式(6)の
数値範囲を変更した点と、走査レンズ36の形状を異な
らせた点である。その他の構成および光学的作用は実施
形態1と略同様であり、これにより同様な効果を得てい
る。
The present embodiment differs from the first embodiment described above in that the light flux from the semiconductor laser 1 is converted into a weakly convergent light flux by the condenser lens (collimator lens) 32 which is the first optical element. Accordingly, the numerical range of conditional expression (6) is changed and the shape of the scanning lens 36 is changed. Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and the same effect is obtained.

【0104】即ち、同図において32は第1の光学素子
である集光レンズ(コリメーターレンズ)であり、光源
手段1から射出した光束を弱収束光束に変換している。
That is, in the figure, reference numeral 32 denotes a condenser lens (collimator lens) which is the first optical element, and converts the light beam emitted from the light source means 1 into a weakly convergent light beam.

【0105】36は集光機能とfθ特性を有する第2の
光学素子としての走査レンズであり、単一のレンズより
構成される。この走査レンズ36は主走査断面内、副走
査断面内ともに凸の異なるパワーを有するアナモフィッ
クレンズであり、入射面(第1面)36a、出射面(第
2面)36bともにトーリック面形状で構成されてお
り、主走査断面内は両レンズ面ともに非球面形状より成
り、主走査方向の対称軸が被走査面7の垂直二等分線に
対して、第1面36aと対称軸との交点を中心に1.5
分反時計周りにチルトしている。これにより像面湾曲の
非対称性を良好に補正している。また副走査断面内では
両レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に離れる
に従い連続的に変化している。これにより像面湾曲補正
及び倍率の均一化が可能となっている。また走査レンズ
36はプラスチック材料より成り、射出成形により成形
される。さらに走査レンズ36は副走査方向において偏
向面5aと被走査面7との間を共役関係にすることによ
り、例えば偏向面5aが副走査断面内で倒れた場合でも
被走査面7上における走査線のずれ量を微小に抑える倒
れ補正機能を有している。
Reference numeral 36 denotes a scanning lens as a second optical element having a condensing function and fθ characteristic, which is composed of a single lens. The scanning lens 36 is an anamorphic lens having different convex and convex powers in the main scanning cross section and the sub scanning cross section, and both the entrance surface (first surface) 36a and the exit surface (second surface) 36b are formed in a toric surface shape. Both lens surfaces are aspherical in the main scanning section, and the axis of symmetry in the main scanning direction is the intersection of the first surface 36a and the axis of symmetry with respect to the perpendicular bisector of the surface 7 to be scanned. 1.5 at the center
It is tilted counterclockwise by the minute. Thereby, the asymmetry of the field curvature is corrected well. In the sub-scanning cross section, the radius of curvature of both lens surfaces continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases. This enables field curvature correction and uniform magnification. The scanning lens 36 is made of a plastic material and is molded by injection molding. Further, the scanning lens 36 has a conjugate relationship between the deflecting surface 5a and the surface to be scanned 7 in the sub-scanning direction, so that even if the deflecting surface 5a is tilted in the sub-scanning section, the scanning line on the surface to be scanned 7 is scanned. It has a tilt correction function that suppresses the deviation amount of

【0106】本実施形態では偏向面からの自然収束点ま
での距離が1700(mm)になるような収束度を与えてい
る。弱収束光束にすることにより、実施形態1と同等の
光路長(偏向面から被走査面までの距離)で設計を行う
場合、第2の光学素子である走査レンズ36のパワーを
弱くすることが可能となるため、該走査レンズ36の光
軸上のレンズ厚をより薄くすることに有利な構成とな
る。また収束系で問題となっていた回転多面鏡偏心によ
る主走査ジッター及びマルチビームジッターを弱収束系
にすることにより微小に抑えることが可能となる。
In this embodiment, the degree of convergence is set so that the distance from the deflection surface to the natural convergence point is 1700 (mm). By designing the optical path length (distance from the deflecting surface to the surface to be scanned) equivalent to that of the first embodiment by using a weakly converging light flux, the power of the scanning lens 36, which is the second optical element, can be weakened. Since this is possible, it is advantageous in reducing the lens thickness of the scanning lens 36 on the optical axis. Further, the main scanning jitter and the multi-beam jitter due to the eccentricity of the rotating polygonal mirror, which has been a problem in the converging system, can be suppressed minutely by using the weak converging system.

【0107】表−5に本実施形態における光学配置を、
表−6に走査レンズ36の主走査方向及び副走査方向の
非球面係数を示す。
Table 5 shows the optical arrangement in this embodiment.
Table 6 shows the aspherical coefficients of the scanning lens 36 in the main scanning direction and the sub scanning direction.

【0108】[0108]

【表5】 [Table 5]

【0109】[0109]

【表6】 [Table 6]

【0110】本実施形態の走査レンズ36は第1面36
aの近軸曲率半径がR1=177.9(mm)、第2面36
bの近軸曲率半径がR2=−340.1(mm)の両凸形状
であり、前記条件式(1)を満たしている。
The scanning lens 36 of this embodiment has the first surface 36.
The paraxial radius of curvature of a is R1 = 177.9 (mm), the second surface 36
The paraxial radius of curvature of b is R2 = −340.1 (mm) and is a biconvex shape, which satisfies the conditional expression (1).

【0111】また本実施形態では走査レンズ36の光軸
からの主走査方向の最大有効像高Ymax(mm)は、 第1面:Ymax=49.3(mm) 第2面:Ymax=51.0(mm) である。ここで、 (R12−Ymax21/2−R1=−7.0(mm) となる。またYmax位置における第1面36aの近軸
曲率半径からの非球面量S1(mm)は、 S1=−3.7(mm) であるため、前記条件式(2)を満足する。
In this embodiment, the maximum effective image height Ymax (mm) in the main scanning direction from the optical axis of the scanning lens 36 is as follows: First surface: Ymax = 49.3 (mm) Second surface: Ymax = 51. It is 0 (mm). Here, (R1 2 −Ymax 2 ) 1/2 −R1 = −7.0 (mm). The aspherical amount S1 (mm) from the paraxial radius of curvature of the first surface 36a at the Ymax position is S1 = -3.7 (mm), which satisfies the conditional expression (2).

【0112】さらに、 (R22−Ymax21/2+R2=−3.8(mm) となる。またYmax位置における第2面36bの近軸
曲率半径からの非球面量S2(mm)は、 S2=−3.2(mm) であるため、前記条件式(3)を満足する。
Furthermore, (R2 2 −Ymax 2 ) 1/2 + R2 = −3.8 (mm). The aspherical amount S2 (mm) from the paraxial radius of curvature of the second surface 36b at the Ymax position is S2 = −3.2 (mm), which satisfies the conditional expression (3).

【0113】以上より、 |S1−S2|=0.5(mm) となるため、前記条件式(4)を満足する。From the above, | S1-S2 | = 0.5 (mm) Therefore, the conditional expression (4) is satisfied.

【0114】また走査レンズ36の光軸上のレンズ厚d
=14.15(mm)、光偏向器5の偏向面5aから走査レ
ンズ36の第1面36aまでの距離L=50.75(mm)
より d/L=0.28 となり、前記条件式(5)を満足する。
Further, the lens thickness d on the optical axis of the scanning lens 36
= 14.15 (mm), the distance L from the deflecting surface 5a of the optical deflector 5 to the first surface 36a of the scanning lens 36 L = 50.75 (mm)
As a result, d / L = 0.28, which satisfies the conditional expression (5).

【0115】さらに本実施形態では走査レンズ36の主
走査断面内における焦点距離ft=224.97(mm)、
レンズバックSk=191.26(mm)である。
Further, in the present embodiment, the focal length ft = 224.97 (mm) in the main scanning section of the scanning lens 36,
The lens back Sk is 191.26 (mm).

【0116】本実施形態では集光レンズ32から射出さ
れる光束は弱収束光束であるため、 1−Sk/ft=0.15 となり、下記の条件式(8)を満足する。
In this embodiment, the light flux emitted from the condenser lens 32 is a weakly convergent light flux, and therefore 1-Sk / ft = 0.15, which satisfies the following conditional expression (8).

【0117】 0<1−Sk/ft<0.2 ‥‥‥(8) 条件式(8)を外れると、前述の通り光偏向器5の起因
による主走査方向のジッターやマルチビーム走査時の複
数光源によるジッターの影響が顕著になり、画像への影
響が出てくるため良くない。
0 <1-Sk / ft <0.2 (8) If the conditional expression (8) is not satisfied, jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5 or multi-beam scanning is caused as described above. This is not good because the effect of jitter from multiple light sources becomes noticeable and the image is affected.

【0118】尚、本実施形態では上記の条件式(1),
(2),(3),(8)のうち、1つ以上の条件式を満
足させれば、所期の目的は達せられる。
In this embodiment, the above conditional expression (1),
If one or more of the conditional expressions (2), (3), and (8) are satisfied, the intended purpose can be achieved.

【0119】以上の条件を満足させた本実施形態の光学
性能を図9、図10に示す。図9は主走査方向及び副走
査方向の像面湾曲、図10は歪曲収差を表したものであ
る。両図より本実施形態の光学性能が良好に補正されて
いることが分かる。
The optical performances of this embodiment satisfying the above conditions are shown in FIGS. FIG. 9 shows field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction, and FIG. 10 shows distortion. From both figures, it can be seen that the optical performance of this embodiment is corrected well.

【0120】また本実施形態では収差の非対称成分を良
好に補正するために、走査レンズ36の主走査方向の対
称軸を感光ドラム面7の垂直二等分線に対しチルトして
いるが、該走査レンズ6を主走査方向にシフトさせた
り、あるいは前述のように主走査方向の面形状を光軸に
対して非対称にしても良い。
Further, in the present embodiment, in order to satisfactorily correct the asymmetric component of the aberration, the axis of symmetry of the scanning lens 36 in the main scanning direction is tilted with respect to the perpendicular bisector of the photosensitive drum surface 7. The scanning lens 6 may be shifted in the main scanning direction, or the surface shape in the main scanning direction may be asymmetric with respect to the optical axis as described above.

【0121】本実施形態では弱収束光束によるジッター
の影響を微小に抑えつつ、走査レンズ36のパワーを弱
めてレンズ肉厚をより薄くすることを実現している。
In this embodiment, the power of the scanning lens 36 is weakened and the lens thickness is made thinner while the influence of the jitter due to the weakly converged light beam is suppressed to a small extent.

【0122】以上のことにより本実施形態においては光
偏向器5の起因による主走査方向のジッターやマルチビ
ーム走査時の複数光源によるジッターを低減することが
可能となり、さらに像面湾曲やfθ特性が良好に補正さ
れた走査光学装置の提供が可能になる。
As described above, in the present embodiment, it is possible to reduce the jitter in the main scanning direction due to the optical deflector 5 and the jitter due to a plurality of light sources at the time of multi-beam scanning. It is possible to provide a well-corrected scanning optics.

【0123】[画像形成装置]図11は、前述した実施
形態1、2又は3の走査光学系を用いた画像形成装置
(電子写真プリンタ)の実施形態を示す副走査断面内に
おける要部断面図である。図11において、符号104
は画像形成装置を示す。この画像形成装置104には、
パーソナルコンピュータ等の外部機器117からコード
データDcが入力する。このコードデータDcは、装置
内のプリンタコントローラ111によって、画像データ
(ドットデータ)Diに変換される。この画像データD
iは、各実施形態1、2、3で示した構成を有する光走
査ユニット100に入力される。そして、この光走査ユ
ニット(走査光学系)100からは、画像データDiに
応じて変調された光ビーム(光束)103が射出され、
この光ビーム103によって感光ドラム101の感光面
が主走査方向に走査される。
[Image Forming Apparatus] FIG. 11 is a sectional view of a main part in a sub-scan section showing an embodiment of an image forming apparatus (electrophotographic printer) using the scanning optical system according to the first, second or third embodiment. Is. In FIG. 11, reference numeral 104
Indicates an image forming apparatus. The image forming apparatus 104 includes
Code data Dc is input from an external device 117 such as a personal computer. The code data Dc is converted into image data (dot data) Di by the printer controller 111 in the apparatus. This image data D
i is input to the optical scanning unit 100 having the configuration shown in each of the first, second, and third embodiments. Then, a light beam (light flux) 103 modulated according to the image data Di is emitted from the optical scanning unit (scanning optical system) 100,
The light beam 103 scans the photosensitive surface of the photosensitive drum 101 in the main scanning direction.

【0124】静電潜像担持体(感光体)たる感光ドラム
101は、モータ115によって時計廻りに回転させら
れる。そして、この回転に伴って、感光ドラム101の
感光面が光ビーム103に対して、主走査方向と直交す
る副走査方向に移動する。感光ドラム101の上方に
は、感光ドラム101の表面を一様に帯電せしめる帯電
ローラ102が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ102によって帯電された感光ドラ
ム101の表面に、前記光走査ユニット100によって
走査される光ビーム103が照射されるようになってい
る。
The photosensitive drum 101, which is an electrostatic latent image carrier (photoconductor), is rotated clockwise by a motor 115. With this rotation, the photosensitive surface of the photosensitive drum 101 moves with respect to the light beam 103 in the sub scanning direction orthogonal to the main scanning direction. A charging roller 102 for uniformly charging the surface of the photosensitive drum 101 is provided above the photosensitive drum 101 so as to contact the surface.
Then, the surface of the photosensitive drum 101 charged by the charging roller 102 is irradiated with the light beam 103 scanned by the optical scanning unit 100.

【0125】先に説明したように、光ビーム103は、
画像データDiに基づいて変調されており、この光ビー
ム103を照射することによって感光ドラム101の表
面に静電潜像を形成せしめる。この静電潜像は、上記光
ビーム103の照射位置よりもさらに感光ドラム101
の回転断面内における下流側で感光ドラム101に当接
するように配設された現像器107によってトナー像と
して現像される。
As described above, the light beam 103 is
The light beam 103 is modulated based on the image data Di, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 101 by irradiating the light beam 103. This electrostatic latent image is more sensitive to the photosensitive drum 101 than the irradiation position of the light beam 103.
The toner is developed as a toner image by the developing device 107 arranged so as to come into contact with the photosensitive drum 101 on the downstream side in the rotational cross section.

【0126】現像器107によって現像されたトナー像
は、感光ドラム101の下方で、感光ドラム101に対
向するように配設された転写ローラ(転写器)108に
よって被転写材たる用紙112上に転写される。用紙1
12は感光ドラム101の前方(図11において右側)
の用紙カセット109内に収納されているが、手差しで
も給紙が可能である。用紙カセット109端部には、給
紙ローラ110が配設されており、用紙カセット109
内の用紙112を搬送路へ送り込む。
The toner image developed by the developing device 107 is transferred onto the paper 112, which is the material to be transferred, by the transfer roller (transfer device) 108 disposed below the photosensitive drum 101 so as to face the photosensitive drum 101. To be done. Paper 1
12 is the front of the photosensitive drum 101 (right side in FIG. 11)
Although the paper is stored in the paper cassette 109, the paper can be manually fed. A paper feed roller 110 is arranged at the end of the paper cassette 109,
The paper 112 inside is sent to the transport path.

【0127】以上のようにして、未定着トナー像を転写
された用紙112はさらに感光ドラム101後方(図1
1において左側)の定着器へと搬送される。定着器は内
部に定着ヒータ(図示せず)を有する定着ローラ113
とこの定着ローラ113に圧接するように配設された加
圧ローラ114とで構成されており、転写部から撒送さ
れてきた用紙112を定着ローラ113と加圧ローラ1
14の圧接部にて加圧しながら加熱することにより用紙
112上の未定着トナー像を定着せしめる。更に定着ロ
ーラ113の後方には排紙ローラ116が配設されてお
り、定着された用紙112を画像形成装置の外に排出せ
しめる。
The sheet 112 to which the unfixed toner image has been transferred as described above is further rearward of the photosensitive drum 101 (see FIG. 1).
1 to the fixing device on the left side). The fixing device includes a fixing roller 113 having a fixing heater (not shown) inside.
And a pressure roller 114 arranged so as to be in pressure contact with the fixing roller 113, and the sheet 112 sent from the transfer portion is fixed to the fixing roller 113 and the pressure roller 1.
The unfixed toner image on the sheet 112 is fixed by heating while applying pressure at the pressure contact portion 14 of the sheet. Further, a paper discharge roller 116 is disposed behind the fixing roller 113, and discharges the fixed paper 112 to the outside of the image forming apparatus.

【0128】図11においては図示していないが、プリ
ントコントローラ111は、先に説明したデータの変換
だけでなく、モータ115を始め画像形成装置内の各部
や、光走査ユニット100内のポリゴンモータなどの制
御を行う。
Although not shown in FIG. 11, the print controller 111 performs not only the above-described data conversion but also the motor 115, each part in the image forming apparatus, the polygon motor in the optical scanning unit 100, and the like. Control.

【0129】[0129]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く第1の光学素
子としての集光レンズにより変換された光束を光偏向器
を介して第2の光学素子としての走査レンズにより被走
査面上に結像させる際、該走査レンズの主走査方向の近
軸曲率半径、非球面量、焦点距離、そして被走査面まで
の距離等の値を適切に設定することにより、像面湾曲や
歪曲収差等を良好に補正すると共に光偏向器の取付誤差
によるジッター(主走査ジッター及びマルチビームジッ
ター)や像高による副走査方向のスポット径の変化等の
影響を小さく抑えることができ、これによりコンパクト
で高精細な印字に適した走査光学装置及びそれを用いた
画像形成装置を達成することができる。
According to the present invention, the luminous flux converted by the condenser lens as the first optical element as described above is passed through the optical deflector to the surface to be scanned by the scanning lens as the second optical element. When forming an image, by appropriately setting the paraxial radius of curvature in the main scanning direction of the scanning lens, the amount of aspherical surface, the focal length, and the distance to the surface to be scanned, field curvature, distortion, etc. It is possible to satisfactorily correct the error and to suppress the effects of the jitter (main scanning jitter and multi-beam jitter) due to the optical deflector mounting error and the change of the spot diameter in the sub-scanning direction due to the image height. A scanning optical device suitable for fine printing and an image forming apparatus using the same can be achieved.

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

【図1】 本発明の実施形態1の主走査断面図FIG. 1 is a main-scan sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態1の主走査方向及び副走査
方向の像面湾曲図
FIG. 2 is a field curvature diagram in a main scanning direction and a sub scanning direction according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態1の歪曲収差図FIG. 3 is a distortion diagram of the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態1の走査レンズの主走査断
面図
FIG. 4 is a main scanning sectional view of the scanning lens according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態2の主走査断面図FIG. 5 is a main-scan sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態2の主走査方向及び副走査
方向の像面湾曲図
FIG. 6 is a field curvature diagram in a main scanning direction and a sub scanning direction according to the second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施形態2の歪曲収差図FIG. 7 is a distortion diagram of the second embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施形態3の主走査断面図FIG. 8 is a main-scan sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施形態3の主走査方向及び副走査
方向の像面湾曲図
FIG. 9 is a field curvature diagram in a main scanning direction and a sub scanning direction according to the third embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施形態3の歪曲収差図FIG. 10 is a distortion diagram of the third embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の走査光学系を用いた画像形成装置
(電子写真プリンタ)の構成例を示す副走査断面図
FIG. 11 is a sub-scanning sectional view showing a configuration example of an image forming apparatus (electrophotographic printer) using the scanning optical system of the present invention.

【図12】 従来の走査光学装置の主走査断面図FIG. 12 is a main-scan sectional view of a conventional scanning optical device.

【図13】 偏向器の一部分を拡大した説明図FIG. 13 is an enlarged view of a part of the deflector.

【図14】 2光束ズレとジッター量の相関を示す説明
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a correlation between a two-beam deviation and a jitter amount.

【図15】 偏向器から被走査面までの位置関係を示す
説明図
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a positional relationship from a deflector to a surface to be scanned.

【図16】 マルチビーム光源部の説明図FIG. 16 is an explanatory diagram of a multi-beam light source unit.

【図17】 収束系における走査端のビーム偏向反射の
説明図
FIG. 17 is an explanatory diagram of beam deflection reflection at the scanning end in the focusing system.

【図18】 収束系における逆側走査端のビーム偏向反
射の説明図
FIG. 18 is an explanatory diagram of beam deflection reflection at the opposite scanning end in the converging system.

【図19】 マルチビームの主走査ジッタ−の説明図FIG. 19 is an explanatory diagram of multi-beam main scanning jitter.

【図20】 走査レンズの非球面量の説明図FIG. 20 is an explanatory diagram of an aspherical amount of a scanning lens.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源手段 2、22.32 第1の光学素子(集光レンズ) 3 開口絞り 4 シリンドリカルレンズ 5 偏向手段(回転多面鏡) 5a 偏向面 6、26,36 第2の光学素子(走査レンズ) 7 被走査面(感光ドラム面) 11 入射光学系 100 走査光学系 101 感光ドラム 102 帯電ローラ 103 光ビーム 104 画像形成装置 107 現像装置 108 転写ローラ 109 用紙カセット 110 給紙ローラ 111 プリンタコントローラ 112 転写材(用紙) 113 定着ローラ 114 加圧ローラ 115 モータ 116 排紙ローラ 117 外部機器 1 light source means 2, 22.32 First optical element (condensing lens) 3 aperture stop 4 Cylindrical lens 5 Deflection means (rotary polygon mirror) 5a Deflection surface 6, 26, 36 Second optical element (scanning lens) 7 Scanned surface (photosensitive drum surface) 11 Incident optical system 100 scanning optical system 101 photosensitive drum 102 charging roller 103 light beam 104 image forming apparatus 107 developing device 108 transfer roller 109 paper cassette 110 paper feed roller 111 Printer controller 112 Transfer material (paper) 113 fixing roller 114 pressure roller 115 motor 116 paper ejection roller 117 External device

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H045 AA01 BA02 CA04 CA34 CA55 CA68 CB15 2H087 KA19 LA22 PA01 PA17 PB01 RA05 RA08 RA12 RA13 5C072 AA03 BA01 BA04 DA02 HA02 HA06 HA13 RA12 XA01 XA05   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 2H045 AA01 BA02 CA04 CA34 CA55                       CA68 CB15                 2H087 KA19 LA22 PA01 PA17 PB01                       RA05 RA08 RA12 RA13                 5C072 AA03 BA01 BA04 DA02 HA02                       HA06 HA13 RA12 XA01 XA05

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源手段から射出された光束を略平行光
束に変換する第1の光学素子と、該光束を偏向走査する
偏向手段と、偏向光束を被走査面上にスポット状に結像
させる第2の光学素子と、を具備する走査光学装置にお
いて、 該第2の光学素子は単レンズより成り、該単レンズの主
走査断面内の両レンズ面は共に非球面形状より成り、か
つ少なくとも一方のレンズ面はトーリック面形状であ
り、該単レンズの偏向手段側のレンズ面aと被走査面側
のレンズ面bの主走査断面内の近軸曲率半径(mm)を
各々R1,R2(mm)、該単レンズの光軸からの主走
査方向の最大有効像高をYmax(mm)、該レンズ面
a,bの像高Ymaxにおける近軸曲率半径からの非球
面量を各々S1,S2(mm)、該第2の光学素子の主
走査断面内における焦点距離をft(mm)、該第2の
光学素子の被走査面側のレンズ面から該被走査面までの
距離をSk(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) −0.2<1−Sk/ft<0.2 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
する走査光学装置。
1. A first optical element for converting a light flux emitted from a light source means into a substantially parallel light flux, a deflecting means for deflecting and scanning the light flux, and a deflected light flux for forming a spot-like image on a surface to be scanned. And a second optical element, wherein the second optical element comprises a single lens, both lens surfaces in a main scanning section of the single lens both have an aspherical shape, and at least one of them Has a toric surface shape, and the paraxial curvature radii (mm) in the main scanning cross section of the lens surface a on the deflecting means side and the lens surface b on the scanned surface side of the single lens are R1 and R2 (mm), respectively. ), The maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens is Ymax (mm), and the aspherical amounts from the paraxial radius of curvature at the image height Ymax of the lens surfaces a and b are S1 and S2 ( mm) in the main scanning section of the second optical element The kick focal length ft (mm), when the distance from the lens surface of the scanned surface side of the optical element of the second up to the surface to be scanned and Sk (mm) R2 <0 ( mm) <R1 (R1 2 -Ymax 2 ) 1/2 -R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 -Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm) -0.2 <1-Sk / ft <0.2 A scanning optical device satisfying at least one of the conditions.
【請求項2】 前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴とする請求項1記載の走査
光学装置。
2. The scanning optical device according to claim 1, wherein the second optical element satisfies a condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).
【請求項3】 前記第2の光学素子の光軸上のレンズ厚
をd(mm)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の光
学素子のレンズ面aまでの距離をL(mm)とすると
き、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴とする請求項1記載の走査
光学装置。
3. The lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (mm), and the distance from the deflection surface of the deflection means to the lens surface a of the second optical element is L (mm). The scanning optical device according to claim 1, wherein the condition of 0.2 <d / L <0.4 is satisfied.
【請求項4】 前記光源手段は複数の光束を射出するマ
ルチビーム光源であることを特徴とする請求項1記載の
走査光学装置。
4. The scanning optical device according to claim 1, wherein the light source means is a multi-beam light source that emits a plurality of light beams.
【請求項5】 前記第2の光学素子は主走査断面内にお
いて光軸に対して非対称な面を1以上有することを特徴
とする請求項1記載の走査光学装置。
5. The scanning optical device according to claim 1, wherein the second optical element has at least one surface asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.
【請求項6】 前記第2の光学素子は主走査方向に対称
軸を有し、該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対しチ
ルト又は/及びシフトしていることを特徴とする請求項
1記載の走査光学装置。
6. The second optical element has an axis of symmetry in the main scanning direction, and the axis of symmetry is tilted and / or shifted with respect to a perpendicular bisector of the surface to be scanned. The scanning optical device according to claim 1.
【請求項7】 前記第2の光学素子は副走査断面内にお
いて、両レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向に
離れるに従い連続的に変化することを特徴とする請求項
1記載の走査光学装置。
7. The scanning according to claim 1, wherein, in the sub-scanning cross section, the radius of curvature of both lens surfaces of the second optical element continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases. Optical device.
【請求項8】 光源手段から射出された光束を弱発散光
束に変換する第1の光学素子と、該光束を偏向走査する
偏向手段と、偏向光束を被走査面上にスポット状に結像
させる第2の光学素子と、を具備する走査光学装置にお
いて、 該第2の光学素子は単レンズより成り、該単レンズの主
走査断面内の両レンズ面は共に非球面形状より成り、か
つ少なくとも一方のレンズ面はトーリック面形状であ
り、該単レンズの偏向手段側のレンズ面aと被走査面側
のレンズ面bの主走査断面内の近軸曲率半径(mm)を
各々R1,R2(mm)、該単レンズの光軸からの主走
査方向の最大有効像高をYmax(mm)、該レンズ面
a,bの像高Ymaxにおける近軸曲率半径からの非球
面量を各々S1,S2(mm)、該第2の光学素子の主
走査断面内における焦点距離をft(mm)、該第2の
光学素子の被走査面側のレンズ面から該被走査面までの
距離をSk(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) −0.2<1−Sk/ft<0 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
する走査光学装置。
8. A first optical element for converting a light beam emitted from a light source means into a weakly divergent light beam, a deflecting means for deflecting and scanning the light beam, and an image of the deflected light beam in the form of a spot on a surface to be scanned. And a second optical element, wherein the second optical element comprises a single lens, both lens surfaces in a main scanning section of the single lens both have an aspherical shape, and at least one of them Has a toric surface shape, and the paraxial curvature radii (mm) in the main scanning cross section of the lens surface a on the deflecting means side and the lens surface b on the scanned surface side of the single lens are R1 and R2 (mm), respectively. ), The maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens is Ymax (mm), and the aspherical amounts from the paraxial curvature radius at the image height Ymax of the lens surfaces a and b are S1 and S2 ( mm) in the main scanning section of the second optical element The kick focal length ft (mm), when the distance from the lens surface of the scanned surface side of the optical element of the second up to the surface to be scanned and Sk (mm) R2 <0 ( mm) <R1 (R1 2 -Ymax 2 ) 1/2 -R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 -Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm) -0.2 <1-Sk / ft <0 A scanning optical device characterized by satisfying at least one of these conditions.
【請求項9】 前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴とする請求項8記載の走査
光学装置。
9. The scanning optical device according to claim 8, wherein the second optical element satisfies a condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).
【請求項10】 前記第2の光学素子の光軸上のレンズ
厚をd(mm)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の
光学素子のレンズ面aまでの距離をL(mm)とすると
き、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴とする請求項8記載の走査
光学装置。
10. The lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (mm), and the distance from the deflection surface of the deflection means to the lens surface a of the second optical element is L (mm). 9. The scanning optical device according to claim 8, wherein the condition: 0.2 <d / L <0.4 is satisfied.
【請求項11】 前記光源手段は複数の光束を射出する
マルチビーム光源であることを特徴とする請求項8記載
の走査光学装置。
11. The scanning optical device according to claim 8, wherein the light source means is a multi-beam light source that emits a plurality of light beams.
【請求項12】 前記第2の光学素子は主走査断面内に
おいて光軸に対して非対称な面を1以上有することを特
徴とする請求項8記載の走査光学装置。
12. The scanning optical device according to claim 8, wherein the second optical element has at least one surface asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.
【請求項13】 前記第2の光学素子は主走査方向に対
称軸を有し、該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対し
チルト又は/及びシフトしていることを特徴とする請求
項8記載の走査光学装置。
13. The second optical element has an axis of symmetry in the main scanning direction, and the axis of symmetry is tilted and / or shifted with respect to a perpendicular bisector of the surface to be scanned. The scanning optical device according to claim 8.
【請求項14】 前記第2の光学素子は副走査断面内に
おいて、両レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向
に離れるに従い連続的に変化することを特徴とする請求
項8記載の走査光学装置。
14. The scanning according to claim 8, wherein the curvature radius of both lens surfaces of the second optical element continuously changes with distance from the optical axis in the main scanning direction in the sub-scanning cross section. Optical device.
【請求項15】 光源手段から射出された光束を弱収束
光束に変換する第1の光学素子と、該光束を偏向走査す
る偏向手段と、偏向光束を被走査面上にスポット状に結
像させる第2の光学素子と、を具備する走査光学装置に
おいて、 該第2の光学素子は単レンズより成り、該単レンズの主
走査断面内の両レンズ面は共に非球面形状より成り、か
つ少なくとも一方のレンズ面はトーリック面形状であ
り、該単レンズの偏向手段側のレンズ面aと被走査面側
のレンズ面bの主走査断面内の近軸曲率半径(mm)を
各々R1,R2(mm)、該単レンズの光軸からの主走
査方向の最大有効像高をYmax(mm)、該レンズ面
a,bの像高Ymaxにおける近軸曲率半径からの非球
面量を各々S1,S2(mm)、該第2の光学素子の主
走査断面内における焦点距離をft(mm)、該第2の
光学素子の被走査面側のレンズ面から該被走査面までの
距離をSk(mm)とするとき R2<0(mm)<R1 (R12−Ymax21/2−R1<S1<0(mm) (R22−Ymax21/2+R2<S2<0(mm) 0<1−Sk/ft<0.2 の条件式のうち1つ以上の条件を満足することを特徴と
する走査光学装置。
15. A first optical element for converting a light beam emitted from a light source means into a weakly convergent light beam, a deflecting means for deflecting and scanning the light beam, and an image of the deflected light beam in the form of a spot on a surface to be scanned. And a second optical element, wherein the second optical element comprises a single lens, both lens surfaces in a main scanning section of the single lens both have an aspherical shape, and at least one of them Has a toric surface shape, and the paraxial curvature radii (mm) in the main scanning cross section of the lens surface a on the deflecting means side and the lens surface b on the scanned surface side of the single lens are R1 and R2 (mm), respectively. ), The maximum effective image height in the main scanning direction from the optical axis of the single lens is Ymax (mm), and the aspherical amounts from the paraxial radius of curvature at the image height Ymax of the lens surfaces a and b are S1 and S2 ( mm) in the main scanning section of the second optical element The definitive focal length ft (mm), when the distance from the lens surface of the scanned surface side of the optical element of the second up to the surface to be scanned and Sk (mm) R2 <0 ( mm) <R1 (R1 2 -Ymax 2 ) 1/2 -R1 <S1 <0 (mm) (R2 2 -Ymax 2 ) 1/2 + R2 <S2 <0 (mm) 0 <1-Sk / ft <0.2 A scanning optical device characterized by satisfying one or more conditions.
【請求項16】 前記第2の光学素子は、 |S1−S2|≦0.5(mm) の条件を満足することを特徴とする請求項15記載の走
査光学装置。
16. The scanning optical device according to claim 15, wherein the second optical element satisfies a condition of | S1−S2 | ≦ 0.5 (mm).
【請求項17】 前記第2の光学素子の光軸上のレンズ
厚をd(mm)、前記偏向手段の偏向面から前記第2の
光学素子のレンズ面aまでの距離をL(mm)とすると
き、 0.2<d/L<0.4 の条件を満足することを特徴とする請求項15記載の走
査光学装置。
17. The lens thickness on the optical axis of the second optical element is d (mm), and the distance from the deflection surface of the deflection means to the lens surface a of the second optical element is L (mm). 16. The scanning optical device according to claim 15, wherein the condition: 0.2 <d / L <0.4 is satisfied.
【請求項18】 前記光源手段は複数の光束を射出する
マルチビーム光源であることを特徴とする請求項15記
載の走査光学装置。
18. The scanning optical device according to claim 15, wherein the light source means is a multi-beam light source that emits a plurality of light beams.
【請求項19】 前記第2の光学素子は主走査断面内に
おいて光軸に対して非対称な面を1以上有することを特
徴とする請求項15記載の走査光学装置。
19. The scanning optical device according to claim 15, wherein the second optical element has at least one surface asymmetric with respect to the optical axis in the main scanning section.
【請求項20】 前記第2の光学素子は主走査方向に対
称軸を有し、該対称軸は被走査面の垂直二等分線に対し
チルト又は/及びシフトしていることを特徴とする請求
項15記載の走査光学装置。
20. The second optical element has an axis of symmetry in the main scanning direction, and the axis of symmetry is tilted and / or shifted with respect to a perpendicular bisector of the surface to be scanned. The scanning optical device according to claim 15.
【請求項21】 前記第2の光学素子は副走査断面内に
おいて、両レンズ面とも曲率半径が光軸から主走査方向
に離れるに従い連続的に変化することを特徴とする請求
項15記載の走査光学装置。
21. The scanning according to claim 15, wherein the radius of curvature of both lens surfaces of the second optical element continuously changes as the distance from the optical axis in the main scanning direction increases in the sub-scanning cross section. Optical device.
【請求項22】 請求項1乃至21の何れか1項に記載
の走査光学装置と、前記被走査面に配置された感光体
と、前記走査光学装置で走査された光束によって前記感
光体上に形成された静電潜像をトナー像として現像する
現像器と、現像されたトナー像を被転写材に転写する転
写器と、転写されたトナー像を被転写材に定着させる定
着器とを有することを特徴とする画像形成装置。
22. The scanning optical device according to claim 1, a photosensitive member arranged on the surface to be scanned, and a light beam scanned by the scanning optical device onto the photosensitive member. It has a developing device for developing the formed electrostatic latent image as a toner image, a transfer device for transferring the developed toner image to a transfer material, and a fixing device for fixing the transferred toner image on the transfer material. An image forming apparatus characterized by the above.
【請求項23】 請求項1乃至21の何れか1項に記載
の走査光学装置と、外部機器から入力したコードデータ
を画像信号に変換して前記走査光学装置に入力せしめる
プリンタコントローラとを有していることを特徴とする
画像形成装置。
23. A scanning optical device according to claim 1, and a printer controller for converting code data input from an external device into an image signal and inputting the image signal into the scanning optical device. An image forming apparatus characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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