JP2004191967A - Scanning optical system and printer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、感光ドラムの表面に静電潜像を形成するための走査光学系と、このような走査光学系が内部に組み込まれたプリンターとに、関する。 The present invention relates to a scanning optical system for forming an electrostatic latent image on the surface of a photosensitive drum, and a printer having such a scanning optical system incorporated therein.
周知のように、レーザービームプリンターやファクシミリやコピー機などの印刷装置には、走査光学系が組み込まれている。走査光学系は、画像情報に従って変調されたレーザービームを回転多面鏡によって動的に偏向するとともに、動的に偏向されたレーザービームを結像光学系によって感光ドラムの表面上に収束させることにより、感光ドラムを走査する。走査された感光ドラムの表面(走査対象面)には、複数のドットが静電潜像として描画される。 As is well known, a scanning optical system is incorporated in a printing apparatus such as a laser beam printer, a facsimile or a copier. The scanning optical system dynamically deflects the laser beam modulated according to the image information by the rotating polygon mirror, and focuses the dynamically deflected laser beam on the surface of the photosensitive drum by the imaging optical system. Scan the photosensitive drum. A plurality of dots are drawn as an electrostatic latent image on the surface of the scanned photosensitive drum (surface to be scanned).
一般に、走査対象面に入射するレーザービームの強度分布は、完全なガウス分布とはなっておらず、レーザービームの光路中に設けられた開口(アパーチャー)での回折現象により、メインビームの周囲にメインビームより光量の低い幾つかの光の輪(サイドローブ)を有していることが、知られている。また、このサイドローブの強度が、メインビームの中心強度の約6%を超えると、サイドローブが感光ドラムを感光させて、黒スジと呼ばれる印字不良をハーフトーン印字時に発生させることも、知られている(特許文献1参照)。但し、結像光学系が理想的な状態では、サイドローブの強度は、メインビームの中心強度の4%程度であるため、黒スジは発生しない。
ところが、結像光学系の光学面に微視的なうねりがあると、うねりの部分をレーザービームが通過した際に、サイドローブの強度が変化する。その変化によってサイドローブの強度が閾値を超えてしまうと、ハーフトーン印字時に黒スジが発生するという問題があった。 However, if there is microscopic undulation on the optical surface of the imaging optical system, the intensity of the side lobe changes when the laser beam passes through the undulation. If the intensity of the side lobe exceeds the threshold value due to the change, there is a problem that black stripes are generated during halftone printing.
そこで、本発明の課題は、結像光学系の光学面に或る程度の微視的なうねりが生じている場合でも、サイドローブの強度が閾値を超えることをできるだけ抑制することができる走査光学系及びプリンターを、提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to provide a scanning optical system capable of suppressing the intensity of a side lobe from exceeding a threshold value as much as possible even when a certain degree of microscopic undulation occurs on an optical surface of an imaging optical system. System and a printer.
上記の課題を解決するために発明された走査光学系,及び、上記の課題を解決するために発明されたプリンターに組み込まれる走査光学系は、何れも、以下に記述されるように、構成されている。 The scanning optical system invented to solve the above-described problem and the scanning optical system incorporated in the printer invented to solve the above-mentioned problem are both configured as described below. ing.
すなわち、本発明による走査光学系は、光源から発せられたレーザービームを偏向器によって動的に偏向するとともに、動的に偏向されたレーザービームを結像光学系によって走査対象面上にスポット光として収束させることにより、前記スポット光を前記走査対象面上で主走査方向に沿って走査させる走査光学系であって、前記光源と前記偏向器との間の光路上に、コリメートレンズを備え、前記コリメートレンズの何れか一方の光学面は、前記光源から発せられるレーザービームのうちのビーム中心軸及びその近傍の光束を透過させる中央領域と、前記中央領域の外側に入射する光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第1の位相差を付与するように作用する第1外側領域と、前記中央領域及び第1外側領域に入射する光束を除く光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第2の位相差を付与するように作用する第2外側領域とを有し、前記第1の位相差は、位相差ゼロを含まず、前記第2の位相差は、位相差ゼロを含むとともに、前記第1の位相差とは異なる値であることを、特徴としている。 That is, the scanning optical system according to the present invention dynamically deflects the laser beam emitted from the light source by the deflector, and converts the dynamically deflected laser beam into spot light on the surface to be scanned by the imaging optical system. By converging, a scanning optical system that scans the spot light on the surface to be scanned along the main scanning direction, comprising a collimating lens on an optical path between the light source and the deflector, One of the optical surfaces of the collimator lens transmits a central region of the laser beam emitted from the light source and transmits a light beam near the central axis of the laser beam and a portion of the light beam incident outside the central region. And a first outer region acting to impart a predetermined first phase difference between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. A part of the light beam excluding the light beam incident on the central region and the first outer region is transmitted, and a predetermined second phase difference is provided between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. And the first phase difference does not include zero phase difference, and the second phase difference includes zero phase difference, and the first phase difference and Are different values.
このように構成されると、第1及び第2外側領域をそれぞれ透過した後の光束の第1及び第2の位相差が、適宜設定され、且つ、第1及び第2外側領域の大きさが、適宜選択されていれば、走査対象面に入射するレーザービームのサイドローブの強度を、メインビームの中心強度の2%強にまで抑えることができる。従って、サイドローブの強度が、結像光学系の光学面の微視的なうねりに因って数%程度上昇したとしても、閾値を超えることがない。その結果、ハーフトーン印字時の黒スジの発生が抑えられる。また、第1及び第2の位相差が設定された位相シフト構造を、別体の位相シフト素子ではなくコリメートレンズのレンズ面に設けることにより、位相シフト素子の調整が不要となり、ビームスポットの対称性が崩れることを防止できる。 With this configuration, the first and second phase differences of the light beam after passing through the first and second outer regions are appropriately set, and the size of the first and second outer regions is reduced. If properly selected, the intensity of the side lobe of the laser beam incident on the surface to be scanned can be suppressed to just over 2% of the center intensity of the main beam. Therefore, even if the intensity of the side lobe increases by about several percent due to microscopic undulation of the optical surface of the imaging optical system, it does not exceed the threshold value. As a result, the occurrence of black streaks during halftone printing is suppressed. Further, by providing the phase shift structure in which the first and second phase differences are set on the lens surface of the collimator lens instead of a separate phase shift element, the adjustment of the phase shift element becomes unnecessary, and the beam spot becomes symmetric. The property can be prevented from being lost.
また、本発明による走査光学系及びプリンターでは、第1外側領域が、自身を透過するレーザービームに対し、中央領域を透過したレーザービームとの間に位相差ゼロを含まない特定の位相差θ[rad]を付与し、然も、このθが、以下の条件式(1)及び(2)、
cosθ≦0 ---(1)
0<θ<10π ---(2)
を満足することが好ましく、或いは、以下の条件式(6)及び(7)、
cosθ≦0 ---(6)
−10π<θ<0 ---(7)
を満足することが好ましい。前者及び後者の何れの場合であっても、整数をNとしたとき、第1の位相差θがπ×(2N−1)[rad]に近くなるほど、サイドローブ低減の効果がある。また、条件式(1)及び(6)の上限を上回ると、サイドローブを低減する効果が薄れる。さらに、条件式(2)の上限を上回ると、中央領域のレンズ厚に比べて第1外側領域のレンズ厚が小さくなりすぎる。また、条件式(7)の下限を下回ると、中央領域でのレンズ厚に比べて第1外側領域でのレンズ厚が大きくなりすぎる。
Further, in the scanning optical system and the printer according to the present invention, the first outer region has a specific phase difference θ [not including zero phase difference between the laser beam transmitted through the first outer region and the laser beam transmitted through the central region. rad], and θ is the following conditional expression (1) and (2):
cosθ ≦ 0 --- (1)
0 <θ <10π --- (2)
Is preferable, or the following conditional expressions (6) and (7):
cosθ ≦ 0 --- (6)
-10π <θ <0 --- (7)
Is preferably satisfied. In any of the former and latter cases, assuming that an integer is N, the closer the first phase difference θ is to π × (2N−1) [rad], the more the side lobe is reduced. If the upper limits of conditional expressions (1) and (6) are exceeded, the effect of reducing side lobes will be reduced. When the value exceeds the upper limit of the conditional expression (2), the lens thickness in the first outer region becomes too small as compared with the lens thickness in the central region. When the value goes below the lower limit of conditional expression (7), the lens thickness in the first outer region becomes too large as compared with the lens thickness in the central region.
さらに、第1外側領域が、自身を透過するレーザービームに対し、上記条件式(1)及び(2)を満足する第1の位相差θ[rad]を付与する場合、第2外側領域が、自身を透過するレーザービームに対し、中央領域を透過したレーザービームとの間に位相差ゼロを含む特定の位相差θ’[rad]を付与し、然も、そのθ’が、以下の条件式(3)乃至(5)、
0.9≦cosθ’ ---(3)
0≦θ’<10π ---(4)
θ<θ’ ---(5)
を満足することが好ましい。また、第1外側領域が、自身を透過するレーザービームに対し、上記条件式(6)及び(7)を満足する第1の位相差θ[rad]を付与する場合、第2外側領域が、自身を透過するレーザービームに対し、中央領域を透過したレーザービームとの間に位相差ゼロを含む特定の位相差θ’[rad]を付与し、然も、そのθ’が、以下の条件式(8)乃至(10)、
0.9≦cosθ’ ---(8)
−10π<θ’≦0 ---(9)
θ’<θ ---(10)
を満足する第2の位相差θ’[rad]を付与することが好ましい。前者及び後者の何れの場合であっても、整数をMとしたとき、その第2の位相差θ’が2π×M[rad]に近くなるほど、中心強度の減少を抑えられる。また、条件式(3)及び(8)の下限を下回ると、サイドローブを低減する効果が薄れるとともに、中心強度の減少量も大きくなる。また、条件式(4)の上限を上回ると、中央領域でのレンズ厚に比べて第2外側領域でのレンズ厚が小さくなりすぎる。また、条件式(9)の下限を下回ると、中央領域でのレンズ厚に比べて第2外側領域でのレンズ厚が大きくなりすぎる。また、条件式(5)及び(10)を満たすことにより、中央領域に対して第1及び第2外側領域の張り出す方向が同じ方向となるので、コリメートレンズの金型が加工し易くなる。
Further, when the first outer region gives the laser beam passing through the first outer region a first phase difference θ [rad] that satisfies the conditional expressions (1) and (2), the second outer region includes: A specific phase difference θ ′ [rad] including zero phase difference is given to the laser beam transmitted through itself and the laser beam transmitted through the central region, and the θ ′ is given by the following conditional expression. (3) to (5),
0.9 ≦ cosθ '--- (3)
0 ≦ θ ′ <10π --- (4)
θ <θ '--- (5)
Is preferably satisfied. When the first outer region imparts a first phase difference θ [rad] that satisfies the conditional expressions (6) and (7) to the laser beam transmitted through the second outer region, A specific phase difference θ ′ [rad] including zero phase difference is given to the laser beam transmitted through itself and the laser beam transmitted through the central region, and the θ ′ is given by the following conditional expression. (8) to (10),
0.9 ≦ cosθ '--- (8)
−10π <θ ′ ≦ 0 --- (9)
θ '<θ --- (10)
It is preferable to provide a second phase difference θ ′ [rad] satisfying the following condition. In any of the former case and the latter case, assuming that an integer is M, as the second phase difference θ ′ approaches 2π × M [rad], a decrease in center intensity can be suppressed. If the lower limits of conditional expressions (3) and (8) are not reached, the effect of reducing the side lobe will be reduced, and the amount of decrease in the center intensity will also increase. When the value exceeds the upper limit of conditional expression (4), the lens thickness in the second outer region becomes too small as compared with the lens thickness in the central region. When the value goes below the lower limit of conditional expression (9), the lens thickness in the second outer region becomes too large as compared with the lens thickness in the central region. Further, by satisfying conditional expressions (5) and (10), the direction in which the first and second outer regions project from the central region becomes the same direction, so that the mold of the collimator lens is easily processed.
ところで、各第1外側領域が、条件式(1)及び(2)を満たす第1の位相差をレーザービームに対して付与するとともに、各第2外側領域が、条件式(3)乃至(5)を満たす第2の位相差をレーザービームに対して付与する場合、若しくは、各第1外側領域が、条件式(6)及び(7)を満たす第1の位相差をレーザービームに対して付与するとともに、各第2外側領域が、条件式(8)乃至(10)を満たす第2の位相差をレーザービームに対して付与する場合、各第1外側領域の面積の総和は、適切に設定されることが望ましい。例えば、各第1外側領域のうちの前記レーザービームが入射する領域の面積の総和をS’とし、レーザービームにおけるビーム中心軸に直交する断面の面積をSとしたとき、以下の条件式(11)、
0.03<S’/S<0.3 ---(11)
を満足するように、設定することができる。なお、このような設定条件において、下限を下回るとサイドローブを低減させる効果が小さくなり、逆に、上限を上回るとメインビームの中心強度の減少量が大きくなる。
By the way, each first outer region gives the laser beam a first phase difference satisfying the conditional expressions (1) and (2), and each second outer region has the conditional expressions (3) to (5). When the second phase difference that satisfies the conditions (6) and (7) is given to the laser beam, or the first phase difference satisfies the conditional expressions (6) and (7) for the laser beam. In addition, when each second outer region gives the laser beam a second phase difference that satisfies the conditional expressions (8) to (10), the sum of the areas of the first outer regions is appropriately set. It is desirable to be done. For example, assuming that the sum of the areas of the first outer regions where the laser beam is incident is S ′ and the area of a cross section of the laser beam orthogonal to the beam center axis is S, the following conditional expression (11) ),
0.03 <S '/ S <0.3 --- (11)
Can be set so as to satisfy In such a setting condition, when the value is below the lower limit, the effect of reducing the side lobe is reduced. On the contrary, when the value exceeds the upper limit, the amount of decrease in the center intensity of the main beam is increased.
また、本発明による走査光学系及びプリンターでは、コリメートレンズは、第1及び第2外側領域を一組備えていても良いし、複数組備えていても良いが、第1及び第2外側領域の数が多数になると、それだけ光学面に段差が増えて光量が損失する。従って、コリメートレンズが備える第1及び第2外側領域は、二組程度までとする方が好ましい。複数組備えている場合には、各第1及び第2外側領域を、中央領域から離れる方向に向かって交互に配置し、かつ、第2外側領域を最も外側に配置することが望ましい。 In the scanning optical system and the printer according to the present invention, the collimating lens may include one set of the first and second outer regions, or may include a plurality of sets. As the number increases, the level difference on the optical surface increases and the light amount is lost. Therefore, it is preferable that the number of the first and second outer regions included in the collimating lens is up to about two sets. When a plurality of sets are provided, it is preferable that the first and second outer regions are alternately arranged in a direction away from the central region, and the second outer region is arranged at the outermost side.
また、本発明による走査光学系及びプリンターでは、コリメートレンズには、開口絞りとして機能する遮蔽部分を一体に有していても良い。この場合、コリメートレンズと開口絞りとの位置ずれによるビームスポットの対称性が崩れることを防止できる。 Further, in the scanning optical system and the printer according to the present invention, the collimating lens may be integrally provided with a shielding portion functioning as an aperture stop. In this case, it is possible to prevent the symmetry of the beam spot from being lost due to the positional shift between the collimator lens and the aperture stop.
なお、本発明による走査光学系において、結像光学系は、fθレンズ等を用いた透過型であっても良いし、fθミラー等を用いた反射型であっても良い。また、偏向器は、回転多面鏡であっても良いし、ガルバノミラーであっても良い。 In the scanning optical system according to the present invention, the imaging optical system may be a transmission type using an fθ lens or the like, or a reflection type using an fθ mirror or the like. Further, the deflector may be a rotary polygon mirror or a galvanometer mirror.
以上に説明したように、本発明によれば、結像光学系の光学面に或る程度の微視的なうねりが生じている場合でも、サイドローブが閾値を超えることをできるだけ抑制することができる。 As described above, according to the present invention, even when a certain degree of microscopic undulation occurs on the optical surface of the imaging optical system, it is possible to suppress the side lobe from exceeding the threshold as much as possible. it can.
以下、添付図面に基づいて、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下に説明する第1乃至第3の実施形態は、本発明による走査光学系を、レーザービームプリンターに適用した例を示すものである。 Hereinafter, an embodiment for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The first to third embodiments described below show examples in which the scanning optical system according to the present invention is applied to a laser beam printer.
<レーザービームプリンターの概略構成>
まず、このレーザービームプリンターの概略構成を、図1の側面構成図に基づいて説明する。このレーザービームプリンターは、外部のパーソナルコンピュータ等に接続されて使用されるとともに、このパーソナルコンピュータ等から送信されてきた印字データ(画像データを含む)を連続紙(ファンフォールド紙)P上に印字するものである。
<Schematic configuration of laser beam printer>
First, the schematic configuration of the laser beam printer will be described with reference to the side view of FIG. This laser beam printer is used by being connected to an external personal computer or the like, and prints print data (including image data) transmitted from the personal computer or the like on continuous paper (fanfold paper) P. Things.
図1において、この感光ドラム12の周囲には、時計回りに、帯電部13,反射ミラー11,現像部14,及び転写部15が順に設けられている。そして、感光ドラム12が図中時計回りに回転すると、先ず、帯電部13が感光ドラム12の表面を帯電させる。次に、反射ミラー11が、レーザースキャニングユニット(LSU)10から印字データに応じて出射された走査光(変調光)を、感光ドラム12に向けて反射し、この感光ドラム12の表面に静電潜像を形成する。次に、現像部14がこの静電潜像にトナーを付着させて、トナー像として顕像化する。次に、転写部15が、ファンフォールド紙P上にこのトナー像を転写する。
In FIG. 1, around the
このファンフォールド紙Pは、レーザービームプリンターの供給口Aから排出口Bまで引き通された連続紙であり、その両側縁には、一定ピッチで送り孔(図示略)が開けられている。トラクタ16は、この送り孔に嵌合する突起16aが多数形成されたベルトコンベアであり、この突起16aによって、ファンフォールド紙Pを感光ドラム12の回転周速と同一速度で搬送する。
The fanfold paper P is a continuous paper drawn from a supply port A to a discharge port B of a laser beam printer, and has feed holes (not shown) at a constant pitch on both side edges. The
このトラクタ16によって搬送されるファンフォールド紙Pの下流側には、このファンフォールド紙Pを両面側から挟み込んで圧接するヒートロール17及びプレスロール18が設けられている。このヒートロール17は、その内部に発熱用のハロゲンランプ19を内蔵しており、図示せぬモータによってファンフォールド紙Pの搬送速度と同一の回転周速で回転駆動される。一方、プレスロール18は、一定圧力でヒートロール17に圧接しており、ヒートロール17の回転により回転駆動される。従って、ファンフォールド紙Pのトナー像が転写されている部分がこのヒートロール17とプレスロール18との間を通過すると、トナーが熱と圧力によって押し潰されてファンフォールド紙P上に溶着されて、トナー像が定着されるのである。
On the downstream side of the fanfold paper P conveyed by the
<LSUの光学構成>
次に、LSU10に内蔵されている走査光学系について、説明する。図2は、走査光学系の概略的な光学構成図である。図2に示されるように、この走査光学系は、レーザー光源1,カバーガラス2,コリメートレンズ3,開口絞り4,シリンドリカルレンズ5,ポリゴンミラー6,及びfθレンズ群7を、備えている
。
<Optical Configuration of LSU>
Next, the scanning optical system built in the
レーザー光源1から発散光として射出されるレーザービームは、カバーガラス2を透過後、コリメートレンズ3を透過することによって断面楕円形の平行光に変換される。平行光に変換されたレーザービームは、開口絞り4及びシリンドリカルレンズ5を順に経て、等角速度で回転するポリゴンミラー6の反射面によって動的に偏向される。ポリゴンミラー6により偏向されたレーザービームは、結像光学系であるfθレンズ群7(焦点距離135.5mm)を構成する第1乃至第3レンズ7a〜7cを順に透過することにより、走査対象面S上を露光するスポット光として収束され、ポリゴンミラー6の回転に伴って感光ドラム12の表面(走査対象面)S上を主走査方向に沿って等速度に走査する。スポット光は、走査対象面S上に線状の軌跡(走査線)を描くが、走査対象面S自体が、主走査方向に直交する副走査方向へ等速度で移動されるので、走査対象面S上には、複数の走査線が等間隔に形成される。また、このように走査対象面S上で繰り返し走査されるレーザービームは、図示せぬ変調器(又はレーザー光源1そのもの)により、画像情報に従ってオンオフ変調されているので、走査対象面S上には、複数のドットからなる二次元状の画像が描画される。
The laser beam emitted from the
なお、シリンドリカルレンズ5を透過したレーザービームは、主走査方向においては、平行光束のままポリゴンミラー6で反射され、fθレンズ群7の収束パワーによって走査対象面S上にて収束されるが、副走査方向においては、シリンドリカルレンズ5の収束パワーによってポリゴンミラー6の反射面近傍で一旦収束され、発散光としてfθレンズ群7に入射し、fθレンズ群7の収束パワーによって再び走査対象面S上に収束される。このとき、ポリゴンミラー6の反射面近傍と走査対象面Sとがfθレンズ群7によって副走査方向において光学的に共役となっているために、ポリゴンミラー6の各反射面の僅かな傾き(いわゆる「面倒れ」)による走査対象面S上の走査位置の副走査方向へのずれが、補正され
る。
The laser beam transmitted through the
<コリメートレンズ>
次に、コリメートレンズ3について、説明する。図3は、コリメートレンズ3を透過するレーザービームの光路を示す断面図である。表1は、カバーガラス2とコリメートレンズ3の近軸における具体的な数値構成を示す。
<Collimate lens>
Next, the
このような数値構成を有するコリメートレンズ3の入射側の光学面は、回転対称な非球面として形成されている。
The optical surface on the incident side of the
その回転対称非球面は、光軸と平行な方向をx方向とし、光軸に垂直な方向への光軸からの距離を高さh(=√(y2+z2))とすると、高さhの点での光軸上の接平面からのx方向のサグ量X(h)、
X(h)=Ch2/[1+√[1-(1+κ)C2h2]]+A4h4+A6h6+A8h8+… ---(12)
によって、表現される。なお、上式(12)中、Cは、曲率(近軸の曲率半径Rの逆数)であり、κは円錐係数であり、A4,A6,A8,…は、それぞれ、4次,6次,8次,…の非球面係数である。
The rotationally symmetric aspheric surface has a height h (= √ (y 2 + z 2 )) where the direction parallel to the optical axis is the x direction and the distance from the optical axis in the direction perpendicular to the optical axis is height h (= √ (y 2 + z 2 )). Sag amount X (h) in the x direction from the tangent plane on the optical axis at the point of h,
X (h) = Ch 2 / [1 + √ [1- (1 + κ) C 2 h 2 ]] + A 4 h 4 + A 6 h 6 + A 8 h 8 +… --- (12)
Is represented by In the above equation (12), C is the curvature (the reciprocal of the paraxial radius of curvature R), κ is the conic coefficient, and A 4 , A 6 , A 8 ,. 6th, 8th,... Aspherical coefficients.
そして、コリメートレンズ3の入射側の面形状を式(12)によって表現したときの具体的な近軸曲率半径,円錐係数,及び非球面係数を、表2に示す。なお、表示が省略されている非球面係数は、ゼロである。
Table 2 shows specific paraxial curvature radii, conic coefficients, and aspheric coefficients when the incident-side surface shape of the
図4に示されるように、コリメートレンズ3の射出側の光学面は、その中心に位置する円形の中央領域3aと、この中央領域3aが内接する輪帯状の第1領域3bと、この第1領域3bが内接する輪帯状の第2領域3cとに、区分されている。第1領域が第1外側領域に、第2領域が第2外側領域に相当する。そして、図5に示されるように、第1領域3bは、中央領域3aに対して射出側に張り出しており、第2領域3cは、第1領域3bに対して射出側に張り出している。但し、第1領域3b及び第2領域3cの張り出し量は、後述するようにごく僅かであるので、コリメートレンズ3の射出側の光学面は、図3に示されるように、巨視的には、滑らかな曲面である。
As shown in FIG. 4, the exit-side optical surface of the
そして、各領域3a〜3cのうち、中央領域3a内は、回転対称な非球面の形状に形成されており、更に、第1及び第2領域3b,3c内も、それぞれ、回転対称非球面の一部を光軸方向にずらしたのと等価な形状に、形成されている。これら各領域3a〜3cにおける面形状を式(12)によって表現したときの具体的な近軸曲率半径,円錐係数,及び非球面係数を、表3に示す。なお、表示が省略されている非球面係数は、ゼロである。
In each of the
なお、コリメートレンズ3の位置は、レーザー光源1からカバーガラス2を介して入射してくるレーザービームのうちのビーム中心軸及びその近傍の光束が中央領域3aを透過するように、調整されている。また、図4及び表3に示されるように、第2領域3cの最大有効半径は2.7mmであり、中央領域3aの最大有効半径は2.0925mmであり、第1領域3bの径方向の幅は0.135mmである。これに対し、このコリメートレンズ3を透過した後のレーザービームの断面は、長軸が主走査方向に向けられた楕円形状に整形され、第1の実施形態では、その長軸の半径は2.7mmであり、その短軸の半径は1.8mmである(図4の破線参照)。このため、レーザービームの大部分は、中央領域3aを通過し、その一部が、第1及び第2領域3b,3cを通過する。
The position of the
そして、上述したように、第1及び第2領域3b,3cは、中央領域3aよりも光軸方向へ張り出しているので、これら各領域3b,3cは、自身を透過する光束に対し、中央領域3aを透過する光束との間に所定の位相差を持たせるように、作用する。
As described above, since the first and
より具体的には、中央領域3aを透過した後の光束に対し、第1領域3bを透過した後の光束は、半波長(λ/2[nm])の光路長差に相当する−π[rad]の位相差θを持ち、また、第2領域3cを透過した後の光束は、−2π[rad]の位相差θ’を持つ。従って、第2領域3cを透過した後の光束は、中央領域3aのそれと同位相となる。その結果、コリメートレンズ3を透過した後のレーザービームのうち、中央領域3a及び第2領域3cを透過した光束は、互いに同位相で進行し、第1領域3bを透過した光束にだけ、中央領域3aを透過する光束に対し、−π[rad]の位相差が、付与されることとなる。なお、第1及び第2領域3b,3cにおいて光束に付与される位相差θ,θ’は、上述したように、θ=−π、θ’=−2πであるため、cosθ=-1.0、cosθ’=1.0となるので、条件式(6)乃至(10)を全て満足している。
More specifically, with respect to the light beam transmitted through the
<第1の実施形態の機能>
以下、以上のように構成される第1の実施形態の走査光学系によって走査対象面S上で走査されるレーザービームの強度分布を、第1及び第2領域3a,3bが形成されていないとき(コリメートレンズ3の射出側の光学面が中央領域3aの面形状だけで構成されているとき)と、第1及び第2領域3a,3bが形成されているときとで、比較して説明する。
<Function of First Embodiment>
Hereinafter, the intensity distribution of the laser beam scanned on the scanning target surface S by the scanning optical system of the first embodiment configured as described above will be described when the first and
図7及び図8は、走査対象面Sに入射するレーザービームの強度分布を、そのビーム中心軸から主走査方向へ0.25mmまでの範囲において、示したグラフである。なお、図7は、第1及び第2領域3b,3cが形成されていないときを、図8は、第1及び第2領域3b,3cが形成されているときを、それぞれ示す。これらのグラフでは、強度は、ビームの中心強度に対する比率によって表示されている。また、図9及び図10は、図7及び図8のグラフにおける強度比率が0%から10%までの範囲を拡大して示したグラフである。
7 and 8 are graphs showing the intensity distribution of the laser beam incident on the scanning target surface S in a range from the beam center axis to 0.25 mm in the main scanning direction. FIG. 7 shows a case where the first and
図7及び図9に示されるように、第1及び第2領域3b,3cが形成されていないときは、各サイドローブの強度は、メインビームから離れるに従って徐々に弱くなっており、メインビームに隣接するサイドローブの強度は、4%強となっている。
As shown in FIGS. 7 and 9, when the first and
これに対し、第1及び第2領域3b,3cが形成されているときは、図8及び図10に示されるように、各サイドローブの強度は、何れの径方向位置においても2%弱となっている。
On the other hand, when the first and
従って、fθレンズ群7の各レンズ7a〜7cのレンズ面に多少の微視的なうねりがあり、何れか一つ又は複数のサイドローブの強度が、数%程度だけ上昇したとしても、感光ドラム12に感光される強度の閾値を、超えることは少ない。
Therefore, even if there is some microscopic undulation on the lens surfaces of the lenses 7a to 7c of the
ところで、コリメートレンズ3を背面から見たとき(図4)の第1領域3bの面積S’は、コリメートレンズ3を透過後のレーザービームの断面の面積Sに対し、適切に設定されることが望ましい。第1の実施形態では、S’/Sは、0.06であるので、上記条件式(11)を満足している。
Incidentally, the area S ′ of the
なお、上記の説明では、コリメートレンズ3と開口絞り4とが別体であるとしたが、これらは、一体に構成されたものであっても良い。例えば、コリメートレンズ3の射出側の光学面に、開口絞り4として機能する開口が形成された透過率0%のフィルム(若しくはコーティング)を貼り付けたものであっても良い。このようなフィルムが貼り付けられたコリメートレンズ3の背面図を、図11に示す。
In the above description, the
また、上記の説明では、fθレンズ群7を結像光学系として有するいわゆる透過型の走査光学系に対して本発明を適用した例を示したが、図12に示されるようなfθミラー7’を結像光学系として有するいわゆる反射型の走査光学系に対して本発明を適用することもできる。なお、反射型の走査光学系では、透過型に比べると、結像光学系の光学面の微視的なうねりに因るサイドローブ強度の増加量が大きい。そのため、反射型の走査光学系では、ハーフトーン印字時の黒スジがより発生し易くなる。そこで、反射型の走査光学系に本発明を適用することによる、サイドローブを低減し、黒スジの発生をより少なくすることができる。
Further, in the above description, an example in which the present invention is applied to a so-called transmission type scanning optical system having the
第2の実施形態は、光束に位相差を付与する領域を4つ備えるとともにこれら領域が中央領域に対して射出側へ張り出している光学面を有するコリメートレンズを用いている他は、第1の実施形態と同じ構成を有する。従って、以下では、第1の実施形態との相違点のみについて、説明する。 The second embodiment is different from the first embodiment in that a collimating lens including four regions that impart a phase difference to a light beam and having an optical surface that projects toward the emission side with respect to the central region is used. It has the same configuration as the embodiment. Therefore, only the differences from the first embodiment will be described below.
第2の実施形態のコリメートレンズ8の近軸における具体的な数値構成は、上記表1にて示される通りである。また、このコリメートレンズ8の入射側の面形状は、上記表2にて示される数値構成を有する回転対称非球面である。一方、コリメートレンズ3の射出側の面形状は、以下の通りである。
The specific numerical configuration on the paraxial axis of the
図13は、第2の実施形態のコリメートレンズ8の背面図であり、図14は、図13のB−B線に沿って半分に切断されたコリメートレンズ8の一部の断面図である。但し、図14において、光軸方向(図14の紙面内における左右方向)の長さが誇張されるように、その方向の縮尺が変えられている。
FIG. 13 is a rear view of the
図13に示されるように、コリメートレンズ8の射出側の光学面は、その中心に位置する円形の中央領域8aと、この中央領域8aが内接する輪帯状の第1領域8bと、この第1領域8bが内接する輪帯状の第2領域8cと、この第2領域8cが内接する輪帯状の第3領域8dと、この第3領域8dが内接する輪帯状の第4領域8eとに、区分されている。第1及び第3領域8b,8dは第1外側領域に、第2及び第4領域8c,8eは第2外側領域に相当する。
As shown in FIG. 13, the optical surface on the exit side of the
そして、図14に示されるように、第1領域8bは、中央領域8aに対して射出側に張り出しており、第2領域8cは、第1領域8bに対して射出側に張り出しており、第3領域8cは、第2領域8bに対して射出側に張り出しており、第4領域8dは、第3領域8eに対して射出側に張り出している。但し、第1乃至第4領域8b〜8eの張り出し量は、後述するようにごく僅かであるので、コリメートレンズ8の射出側の光学面は、巨視的には、滑らかな曲面である。
Then, as shown in FIG. 14, the
そして、各領域8a〜8eのうち、中央領域8a内は、回転対称な非球面の形状に形成されており、更に、第1乃至第4領域8b〜8d内も、それぞれ、回転対称非球面の一部を光軸方向にずらしたのと等価な形状に、形成されている。これら各領域8a〜8eにおける面形状を式(12)によって表現したときの具体的な近軸曲率半径,円錐係数,及び非球面係数を、表4に示す。なお、表示が省略されている非球面係数は、ゼロである。また、この表4において、各記号の意味は、表2のものと同じである。
In each of the
そして、上述したように、第1乃至第4領域8b〜8eは、中央領域8aよりも射出側へ張り出しているので、これら各領域8b〜8eは、自身を透過する光束に対し、中央領域8aを透過する光束との間に所定の位相差を持たせるように、作用する。
And, as described above, since the first to
より具体的には、中央領域8aを透過した後の光束に対し、第1領域8bを透過した後の光束は、2/3波長(2λ/3[nm])の光路長差に相当する−4π/3[rad]の位相差θを持ち、また、第2領域8cを透過した後の光束は、−2π[rad]の位相差θ’を持つ。また、第3領域8dを透過した後の光束は、5/4波長(5λ/4[nm])の光路長差に相当する−5/2π[rad]の位相差θを持ち、また、第4領域8eを透過した後の光束は、−4π[rad]の位相差θ’を持つ。従って、第2及び第4領域8c,8eを透過した後の光束は、中央領域8aのそれと同位相となる。その結果、コリメートレンズ8を透過した後のレーザービームのうち、中央領域8a並びに第2及び第4領域8c,8eを透過した光束は、互いに同位相で進行し、第1及び第3領域8b,8dを透過した光束には、中央領域8aを透過する光束に対し、それぞれ−4π/3[rad]及び−5/2π[rad]の位相差が、付与されることとなる。なお、第1及び第2領域8b,8cにおいて光束に付与される位相差θ,θ’は、上述したように、θ=−4π/3、θ’=−2πであるため、cosθ=-0.5、cosθ’=1.0となるので、条件式(6)乃至(10)を全て満足している。また、第3及び第4領域8d,8eにおいて光束に付与される位相差θ,θ’は、上述したように、θ=−5/2π、θ’=−4πであるため、cosθ=0、cosθ’=1.0となるので、条件式(6)乃至(10)を全て満足している。
More specifically, the light beam transmitted through the
<第2の実施形態の機能>
以下、以上のように構成される第2の実施形態の走査光学系によって走査対象面S上で走査されるレーザービームの強度分布を、第1乃至第4領域8b〜8eが形成されていないとき(コリメートレンズ8の射出側の面形状が中央領域8aの面形状だけで構成されているとき)と、第1乃至第4領域8b〜8eが形成されているときとで、比較して説明する。
<Function of Second Embodiment>
Hereinafter, the intensity distribution of the laser beam scanned on the scanning target surface S by the scanning optical system according to the second embodiment configured as described above, when the first to
図15は、走査対象面Sに入射するレーザービームの強度分布を、そのビーム中心軸から主走査方向へ0.25mmまでの範囲において、示したグラフである。なお、図15は、第1乃至第4領域8b〜8eが形成されているときを示しているが、第1乃至第2領域8b〜8eが形成されていないときを示すグラフは、図7に示されている。また、図16は、図15のグラフにおける強度比率が0%から10%までの範囲を拡大して示したグラフである。さらに、図7のグラフにおける強度比率が0%から10%までの範囲を拡大して示したグラフは、上述したように、図9に示されている。
FIG. 15 is a graph showing the intensity distribution of the laser beam incident on the scanning target surface S in a range from the beam center axis to 0.25 mm in the main scanning direction. FIG. 15 shows the case where the first to
図7及び図9に示されるように、第1乃至第4領域8b〜8eが形成されていないときは、各サイドローブの強度は、メインビームから離れるに従って徐々に弱くなっており、メインビームに隣接するサイドローブの強度は、4%強となっている。
As shown in FIGS. 7 and 9, when the first to
これに対し、第1乃至第4領域8b〜8eが形成されているときは、図15及び図16に示されるように、各サイドローブの強度は、メインビームに隣接するサイドローブの強度が2%強ではあるものの、その他のサイドローブは、2%未満となっている。
On the other hand, when the first to
従って、fθレンズ群7の各レンズ7a〜7cのレンズ面に多少の微視的なうねりがあり、何れか一つ又は複数のサイドローブの強度が、数%程度だけ上昇したとしても、感光ドラム12に感光される強度の閾値を、超えることは少ない。
Therefore, even if there is some microscopic undulation on the lens surfaces of the lenses 7a to 7c of the
ところで、第2の実施形態においても、コリメートレンズ8を背面から見たとき(図13)の第1領域8bの面積と第3領域8dの面積の総和S’は、コリメートレンズ3を透過後のレーザービームの断面の面積Sに対し、適切に設定されることが望ましい。第2の実施形態では、S’/Sは、0.08であるので、上記条件式(11)を満足している。
By the way, also in the second embodiment, the sum S ′ of the area of the
なお、図13のコリメートレンズ8も、図3のコリメートレンズ3と同様に、開口絞り4と一体に構成されていても良い。また、図13のコリメートレンズ8は、図12のような反射型の走査光学系に用いられても良い。
Note that the
第3の実施形態は、光束に位相差を付与する領域を4つ備えるとともにこれら領域が中央領域に対して入射側へ引き込んでいる光学面を有するコリメートレンズを用いている他は、第1の実施形態と同じ構成を有する。従って、以下では、第1の実施形態との相違点のみについて、説明する。 The third embodiment is different from the first embodiment in that a collimating lens including four regions that impart a phase difference to a light beam and having an optical surface that is drawn toward the incident side with respect to the central region is used. It has the same configuration as the embodiment. Therefore, only the differences from the first embodiment will be described below.
第3の実施形態のコリメートレンズ9の近軸における具体的な数値構成は、上記表1にて示される通りである。また、このコリメートレンズ9の入射側の面形状は、上記表2にて示される数値構成を有する回転対称非球面である。一方、コリメートレンズ9の射出側の面形状は、以下の通りである。
The specific numerical configuration on the paraxial axis of the
図17は、第3の実施形態のコリメートレンズ9の背面図であり、図18は、図17のC−C線に沿って半分に切断されたコリメートレンズ9の一部の断面図である。但し、図18において、光軸方向(図18の紙面内における左右方向)の長さが誇張されるように、その方向の縮尺が変えられている。
FIG. 17 is a rear view of the
図17に示されるように、コリメートレンズ9の射出側の光学面は、その中心に位置する円形の中央領域9aと、この中央領域9aが内接する輪帯状の第1領域9bと、この第1領域9bが内接する輪帯状の第2領域9cと、この第2領域9cが内接する輪帯状の第3領域9dと、この第3領域9dが内接する輪帯状の第4領域9eとに、区分されている。第1及び第3領域9b,9dは第1外側領域に、第2及び第4領域9c,9eは第2外側領域に相当する。
As shown in FIG. 17, the exit-side optical surface of the
そして、図18に示されるように、第1領域9bは、中央領域9aに対して入射側に引き込んでおり、第2領域9cは、第1領域9bに対して入射側に引き込んでおり、第3領域9cは、第2領域9bに対して入射側に引き込んでおり、第4領域9dは、第3領域9eに対して入射側に引き込んでいる。但し、第1乃至第4領域9b〜9eの引き込み量は、後述するようにごく僅かであるので、コリメートレンズ9の射出側の光学面は、巨視的には、滑らかな曲面である。
Then, as shown in FIG. 18, the
そして、各領域9a〜9eのうち、中央領域9a内は、回転対称な非球面の形状に形成されており、更に、第1乃至第4領域9b〜9d内も、それぞれ、回転対称非球面の一部を光軸方向にずらしたのと等価な形状に、形成されている。これら各領域9a〜9eにおける面形状を式(12)によって表現したときの具体的な近軸曲率半径,円錐係数,及び非球面係数を、表5に示す。なお、表示が省略されている非球面係数は、ゼロである。また、この表5において、各記号の意味は、表2のものと同じである。
In each of the
そして、上述したように、第1乃至第4領域9b〜9eは、中央領域9aよりも入射側へ引き込んでいるので、これら各領域9b〜9eは、自身を透過する光束に対し、中央領域9aを透過する光束との間に所定の位相差を持たせるように、作用する。
As described above, since the first to
より具体的には、中央領域9aを透過した後の光束に対し、第1領域9bを透過した後の光束は、19/12波長(19λ/12[nm])の光路長差に相当する19π/6[rad]の位相差θを持ち、また、第2領域9cを透過した後の光束は、4π[rad]の位相差θ’を持つ。また、第3領域9dを透過した後の光束は、5/2波長(5λ/2[nm])の光路長差に相当する5π[rad]の位相差θを持ち、また、第4領域9eを透過した後の光束は、8π[rad]の位相差θ’を持つ。従って、第2及び第4領域9c,9eを透過した後の光束は、中央領域9aのそれと同位相となる。その結果、コリメートレンズ9を透過した後のレーザービームのうち、中央領域9a並びに第2及び第4領域9c,9eを透過した光束は、互いに同位相で進行し、第1及び第3領域9b,9dを透過した光束には、中央領域9aを透過する光束に対し、それぞれ19π/6[rad]及び5π[rad]の位相差が、付与されることとなる。なお、第1及び第2領域9b,9cにおいて光束に付与される位相差θ,θ’は、上述したように、θ=19π/6、θ’=4πであるため、cosθ=-0.87、cosθ’=1.0となるので、条件式(1)乃至(5)を全て満足している。また、第3及び第4領域9d,9eにおいて光束に付与される位相差θ,θ’は、上述したように、θ=5π、θ’=8πであるため、cosθ=-1.0、cosθ’=1.0となるので、条件式(1)乃至(5)を全て満足している。
More specifically, the light beam transmitted through the
<第3の実施形態の機能>
以下、以上のように構成される第3の実施形態の走査光学系によって走査対象面S上で走査されるレーザービームの強度分布を、第1乃至第4領域9b〜9eが形成されていないとき(コリメートレンズ9の射出側の面形状が中央領域9aの面形状だけで構成されているとき)と、第1乃至第4領域9b〜9eが形成されているときとで、比較して説明する。
<Function of Third Embodiment>
Hereinafter, the intensity distribution of the laser beam scanned on the scanning target surface S by the scanning optical system according to the third embodiment configured as described above, when the first to
図19は、走査対象面Sに入射するレーザービームの強度分布を、そのビーム中心軸から主走査方向へ0.25mmまでの範囲において、示したグラフである。なお、図19は、第1乃至第4領域9b〜9eが形成されているときを示しているが、第1乃至第2領域8b〜8eが形成されていないときを示すグラフは、図7に示されている。また、図20は、図19のグラフにおける強度比率が0%から10%までの範囲を拡大して示したグラフである。さらに、図7のグラフにおける強度比率が0%から10%までの範囲を拡大して示したグラフは、上述したように、図9に示されている。
FIG. 19 is a graph showing the intensity distribution of the laser beam incident on the scanning target surface S in a range from the beam center axis to 0.25 mm in the main scanning direction. Note that FIG. 19 shows a case where the first to
図7及び図9に示されるように、第1乃至第4領域9b〜9eが形成されていないときは、各サイドローブの強度は、メインビームから離れるに従って徐々に弱くなっており、メインビームに隣接するサイドローブの強度は、4%強となっている。
As shown in FIGS. 7 and 9, when the first to
これに対し、第1乃至第4領域9b〜9eが形成されているときは、図19及び図20に示されるように、各サイドローブの強度は、メインビームに隣接するサイドローブの強度が1%強ではあるものの、その他のサイドローブは、1%未満となっている。
On the other hand, when the first to
従って、fθレンズ群7の各レンズ7a〜7cのレンズ面に多少の微視的なうねりがあり、何れか一つ又は複数のサイドローブの強度が、数%程度だけ上昇したとしても、感光ドラム12に感光される強度の閾値を、超えることは少ない。
Therefore, even if there is some microscopic undulation on the lens surfaces of the lenses 7a to 7c of the
ところで、第3の実施形態においても、コリメートレンズ9を背面から見たとき(図17)の第1領域9bの面積と第3領域9dの面積の総和S’は、コリメートレンズ9を透過後のレーザービームの断面の面積Sに対し、適切に設定されることが望ましい。第2の実施形態では、S’/Sは、0.10であるので、上記条件式(11)を満足している。
By the way, also in the third embodiment, the sum S ′ of the area of the
なお、図17のコリメートレンズ9も、図3のコリメートレンズ3と同様に、開口絞り4と一体に構成されていても良い。また、図17のコリメートレンズ9は、図12のような反射型の走査光学系に用いられても良い。
Note that the
1 レーザー光源
2 カバーガラス
3 コリメートレンズ
3a 中央領域
3b 第1領域
3c 第2領域
4 開口絞り
5 シリンドリカルレンズ
6 ポリゴンミラー
7 fθレンズ群
8 コリメートレンズ
8a 中央領域
8b 第1領域
8c 第2領域
8d 第3領域
8e 第4領域
9 コリメートレンズ
9a 中央領域
9b 第1領域
9c 第2領域
9d 第3領域
9e 第4領域
Claims (14)
前記光源と前記偏向器との間の光路上に、コリメートレンズを備え、
前記コリメートレンズの何れか一方の光学面は、
前記光源から発せられるレーザービームのうちのビーム中心軸及びその近傍の光束を透過させる中央領域と、
前記中央領域の外側に入射する光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第1の位相差を付与するように作用する第1外側領域と、
前記中央領域及び第1外側領域に入射する光束を除く光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第2の位相差を付与するように作用する第2外側領域と
を有し、
前記第1の位相差は、位相差ゼロを含まず、
前記第2の位相差は、位相差ゼロを含むとともに、前記第1の位相差とは異なる値である
ことを特徴とする走査光学系。 The laser beam emitted from the light source is dynamically deflected by a deflector, and the dynamically deflected laser beam is converged as a spot light on a scanning target surface by an imaging optical system, so that the spot light is A scanning optical system for scanning along the main scanning direction on the surface to be scanned,
A collimating lens is provided on an optical path between the light source and the deflector,
One of the optical surfaces of the collimating lens,
A central region that transmits a beam central axis of a laser beam emitted from the light source and a light beam in the vicinity thereof,
A first element which transmits a part of the light beam incident on the outside of the central region and acts so as to give a predetermined first phase difference between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. An outer area;
A part of the light beam excluding the light beam incident on the central region and the first outer region is transmitted, and a predetermined second phase difference is provided between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. And a second outer region that acts as
The first phase difference does not include zero phase difference,
The scanning optical system according to claim 1, wherein the second phase difference includes a phase difference of zero, and has a value different from the first phase difference.
cosθ≦0 ---(1)
0<θ<10π ---(2)
を満足するθ[rad]である
ことを特徴とする請求項1記載の走査光学系。 When the polarity of the first phase difference is positive when the optical surface of the first outer region is shifted in the direction of decreasing the lens thickness with respect to the optical surface of the central region, the first Phase difference, the following conditional expressions (1) and (2),
cosθ ≦ 0 --- (1)
0 <θ <10π --- (2)
The scanning optical system according to claim 1, wherein θ [rad] is satisfied.
0.9≦cosθ’ ---(3)
0≦θ’<10π ---(4)
θ<θ’ ---(5)
を満足するθ’[rad]である
ことを特徴とする請求項2記載の走査光学系。 When the polarity of the second phase difference is positive when the optical surface of the second outer region is shifted in the direction of decreasing the lens thickness with respect to the optical surface of the central region, the second surface The phase difference is determined by the following conditional expressions (3) to (5),
0.9 ≦ cosθ '--- (3)
0 ≦ θ ′ <10π --- (4)
θ <θ '--- (5)
The scanning optical system according to claim 2, wherein θ '[rad] is satisfied.
cosθ≦0 ---(6)
−10π<θ<0 ---(7)
を満足するθ[rad]である
ことを特徴とする請求項1記載の走査光学系。 When the polarity of the first phase difference is positive when the optical surface of the first outer region is shifted in the direction of decreasing the lens thickness with respect to the optical surface of the central region, the first Phase difference, the following conditional expressions (6) and (7),
cosθ ≦ 0 --- (6)
-10π <θ <0 --- (7)
The scanning optical system according to claim 1, wherein θ [rad] is satisfied.
0.9≦cosθ’ ---(8)
−10π<θ’≦0 ---(9)
θ’<θ ---(10)
を満足するθ’[rad]である
ことを特徴とする請求項4記載の走査光学系。 When the polarity of the second phase difference is positive when the optical surface of the second outer region is shifted in the direction of decreasing the lens thickness with respect to the optical surface of the central region, the second surface Phase difference, the following conditional expressions (8) to (10),
0.9 ≦ cosθ '--- (8)
−10π <θ ′ ≦ 0 --- (9)
θ '<θ --- (10)
The scanning optical system according to claim 4, wherein θ '[rad] is satisfied.
ことを特徴とする請求項3,4又は5記載の走査光学系。 The scanning optical system according to claim 3, wherein the collimating lens includes a plurality of sets of the first and second outer regions.
ことを特徴とする請求項6記載の走査光学系。 The scanning optical system according to claim 6, wherein the collimating lens includes two sets of the first and second outer regions.
ことを特徴とする請求項3乃至7の何れかに記載の走査光学系。 The scanning optical system according to claim 3, wherein the first outer region closest to the beam center axis is adjacent to the first outer region outside the central region.
ことを特徴とする請求項3乃至8の何れかに記載の走査光学系。 9. The scanning optical system according to claim 3, wherein the second outer region closest to the beam center axis is adjacent to the first outer region outside the first outer region. 10. .
ことを特徴とする請求項6乃至9の何れかに記載の走査光学系。 The scanning optical system according to any one of claims 6 to 9, wherein the first and second outer regions are alternately arranged in a direction away from the central region.
0.03<(S’/S)<0.3 ---(11)
を満足する
ことを特徴とする請求項8,9又は10記載の走査光学系。 The sum of the areas of the regions where the laser beam is incident among the first outer regions is S ′, and the beam center axis of the laser beam passing through the range indicated by the effective aperture of the optical surface having the respective regions is When the area of the orthogonal cross section is S, the following conditional expression (11),
0.03 <(S '/ S) <0.3 --- (11)
The scanning optical system according to claim 8, 9 or 10, wherein the following is satisfied.
ことを特徴とする請求項1乃至11の何れかに記載の走査光学系。 The scanning optical system according to claim 1, wherein the collimating lens has a blocking portion as an aperture stop, and the opening portion has the central region and the outer regions. .
ことを特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の走査光学系。 The scanning optical system according to claim 1, wherein the imaging optical system is an optical system including a reflection surface.
前記光源と前記偏向器との間の光路上に、コリメートレンズを備え、
前記コリメートレンズの何れか一方の光学面は、
前記光源から発せられるレーザービームのうちのビーム中心軸及びその近傍の光束を透過させる中央領域と、
前記中央領域の外側に入射する光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第1の位相差を付与するように作用する第1外側領域と、
前記中央領域及び第1外側領域に入射する光束を除く光束の一部を透過させるとともに、透過する光束に対し、前記中央領域を透過した光束との間に所定の第2の位相差を付与するように作用する第2外側領域と
を有し、
前記第1の位相差は、位相差ゼロを含まず、
前記第2の位相差は、位相差ゼロを含むとともに、前記第1の位相差とは異なる値である
ことを特徴とするプリンター。 The laser beam emitted from the light source is dynamically deflected by a deflector, and the dynamically deflected laser beam is converged as spot light on a scanning target surface by an imaging optical system, so that the spot light is scanned. A printer including a scanning optical system that scans the target surface along the main scanning direction,
A collimating lens is provided on an optical path between the light source and the deflector,
One of the optical surfaces of the collimating lens,
A central region that transmits a beam central axis of a laser beam emitted from the light source and a light beam in the vicinity thereof,
A first element which transmits a part of the light beam incident on the outside of the central region and acts so as to give a predetermined first phase difference between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. An outer area;
A part of the light beam excluding the light beam incident on the central region and the first outer region is transmitted, and a predetermined second phase difference is provided between the transmitted light beam and the light beam transmitted through the central region. And a second outer region that acts as
The first phase difference does not include zero phase difference,
The printer, wherein the second phase difference includes a phase difference of zero and has a value different from the first phase difference.
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