JP2017090592A - Optical scanning device - Google Patents

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Yuichi Tomioka
雄一 富岡
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning device that includes a multi-step image formation lens having a light flux vignetted by a boundary line or prevented from being incident upon a region on an opposite side.SOLUTION: An optical scanning device comprises: a deflector that deflects first and second light fluxes to optically scan first and second scanned surfaces in a main scan direction; first and second incidence optical systems that allow the first and second light fluxes to be incident upon a deflection surface of the deflector from a mutually same side with respect to a main scan cross section surface including an on-axis deflection point at a mutually different angle of incidence within a sub-scan cross section surface; and an image formation optical system that guides the first and second light fluxes deflected by the deflector to the first and second scanned surfaces. The image formation optical system has an image formation optical element that includes first and second optical surfaces through which each of the first and second light fluxes passes, in which an interface between the first and second optical surfaces is away from the main scan cross sectional surface including the on-axis deflection point at an edge part rather than a central part in the main scan direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、光走査装置に関し、例えばレーザービームプリンタ(LBP)、デジタル複写機、マルチファンクションプリンタ(MFP)等の画像形成装置に好適なものである。   The present invention relates to an optical scanning apparatus, and is suitable for an image forming apparatus such as a laser beam printer (LBP), a digital copying machine, or a multifunction printer (MFP).

従来、光走査装置において、部品点数を削減し、簡易な構成で装置全体の小型化を図るために、ポリゴンミラーに対して副走査方向に斜めから入射する光学系(以下、副走査斜入射光学系)が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an optical scanning device, in order to reduce the number of parts and to reduce the size of the entire device with a simple configuration, an optical system (hereinafter referred to as sub-scanning oblique incidence optical) that is obliquely incident on a polygon mirror in the sub-scanning direction. System) is used.

特許文献1は、複数の光束が、それぞれ異なる副走査斜入射角度で同一のポリゴンミラーに入射する、光走査装置を開示している。また、特許文献1の光走査装置には、副走査方向に配列するように2つの結像光学素子が一体に成型されている多段結像レンズが設けられている。
特許文献1の光走査装置に設けられている多段結像レンズでは、複数の走査光束の軌跡が考慮されていない。そのため、走査光束が、多段結像レンズの境界部においてケラれたり、あるいは、反対側の領域に入射してしまい、結果として、結像性能が劣化してしまうという課題がある。
Patent Document 1 discloses an optical scanning device in which a plurality of light beams are incident on the same polygon mirror at different sub-scanning oblique incident angles. In addition, the optical scanning device of Patent Document 1 is provided with a multistage imaging lens in which two imaging optical elements are integrally molded so as to be arranged in the sub-scanning direction.
In the multistage imaging lens provided in the optical scanning device of Patent Document 1, the trajectories of a plurality of scanning light beams are not taken into consideration. Therefore, there is a problem that the scanning light beam is vignetted at the boundary portion of the multistage imaging lens or enters the opposite region, resulting in a deterioration in imaging performance.

特開2008−191435号公報JP 2008-191435 A

本発明では、光束が、境界線によってケラレたり、反対側の領域に入射することが防止されている多段結像レンズを備えた光走査装置を提供する。   The present invention provides an optical scanning device including a multistage imaging lens in which a light beam is prevented from being vignetted by a boundary line or incident on an opposite region.

本発明に係る光走査装置は、第1及び第2の光束を偏向して第1及び第2の被走査面を主走査方向に光走査する偏向器と、副走査断面内において第1及び第2の光束を互いに異なる入射角で偏向器の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、偏向器により偏向された第1及び第2の光束を第1及び第2の被走査面に導光する結像光学系と、を備え、第1及び第2の入射光学系は、軸上偏向点を含む主走査断面に対して第1及び第2の光束を互いに同じ側から偏向面に入射させており、結像光学系は、第1及び第2の光束の夫々が通過する第1及び第2の光学面を含む結像光学素子を有しており、第1及び第2の光学面は、副走査断面内において互いに不連続に接続されており、第1及び第2の光学面の境界は、主走査方向における中央部よりも端部の方で、軸上偏向点を含む主走査断面から離れていることを特徴とする。   The optical scanning device according to the present invention includes a deflector that deflects the first and second light beams to optically scan the first and second scanned surfaces in the main scanning direction, and the first and second in the sub-scan section. First and second incident optical systems that cause two light beams to enter the deflecting surface of the deflector at different incident angles, and first and second scanned light beams deflected by the deflector. An imaging optical system for guiding light to the surface, and the first and second incident optical systems deflect the first and second light beams from the same side with respect to the main scanning section including the on-axis deflection point. The imaging optical system includes imaging optical elements including first and second optical surfaces through which the first and second light beams pass, respectively. The optical surfaces of the first and second optical surfaces are discontinuously connected to each other in the sub-scan section, and the boundary between the first and second optical surfaces is the middle in the main scanning direction. You were end than part, characterized in that apart from the main scanning cross-section including the axial deflection point.

本発明によれば、光束が、境界線によってケラレたり、反対側の領域に入射することが防止されている多段結像レンズを備えた光走査装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an optical scanning device including a multistage imaging lens in which a light beam is prevented from being vignetted by a boundary line or incident on an opposite region.

第一実施形態に係る光走査装置の主走査断面図。FIG. 3 is a main scanning sectional view of the optical scanning device according to the first embodiment. 第一実施形態に係る結像光学系の副走査断面図。FIG. 3 is a sub-scan sectional view of the imaging optical system according to the first embodiment. 第一実施形態に係る入射光学系の副走査断面図。FIG. 3 is a sub-scan sectional view of the incident optical system according to the first embodiment. 第一実施形態に係る入射光学系を光源側から見た図。The figure which looked at the incident optical system concerning a first embodiment from the light source side. 第一実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the locus | trajectory of the scanning light beam on the boundary line and multistage lens surface which concern on 1st embodiment. 第一実施形態に係る結像レンズの第1の領域及び第2の領域の入射面及び出射面の母線形状を示した図。The figure which showed the bus-line shape of the entrance plane and exit surface of the 1st area | region and 2nd area | region of the imaging lens which concern on 1st embodiment. 第一実施形態に係る結像レンズの第1の領域及び第2の領域の入射面及び出射面の子線チルト量の主走査方向位置依存性を示した図。The figure which showed the main scanning direction position dependence of the child-line tilt amount of the entrance plane and exit surface of the 1st area | region and 2nd area | region of the imaging lens which concern on 1st embodiment. 第一実施形態に係る結像レンズの主走査方向の各位置における、入射面の副走査断面形状を示した図。The figure which showed the subscanning cross-sectional shape of the entrance plane in each position of the main scanning direction of the imaging lens which concerns on 1st embodiment. 第一実施形態に係る結像レンズの主走査方向の各位置における、出射面の副走査断面形状を示した図。The figure which showed the subscanning cross-sectional shape of the output surface in each position of the main scanning direction of the imaging lens which concerns on 1st embodiment. 第二実施形態に係る結像レンズの主走査方向の各位置における、入射面の副走査断面形状を示した図。The figure which showed the subscanning cross-sectional shape of the entrance plane in each position of the main scanning direction of the imaging lens which concerns on 2nd embodiment. 第二実施形態に係る結像レンズの主走査方向の各位置における、出射面の副走査断面形状示した図。The figure which showed the subscanning cross-sectional shape of the output surface in each position of the main scanning direction of the imaging lens which concerns on 2nd embodiment. 第三実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the boundary line of the multistage lens surface concerning 3rd embodiment, and the locus | trajectory of the scanning light beam on a multistage lens surface. 第四実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the boundary line of the multistage lens surface concerning 4th embodiment, and the locus | trajectory of the scanning light beam on a multistage lens surface. 第五実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the boundary line of the multistage lens surface concerning 5th embodiment, and the locus | trajectory of the scanning light beam on a multistage lens surface. 第六実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the boundary line of the multistage lens surface concerning 6th embodiment, and the locus | trajectory of the scanning light beam on a multistage lens surface. 第七実施形態に係る多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表した図。The figure showing the boundary line of the multistage lens surface concerning 7th embodiment, and the locus | trajectory of the scanning light beam on a multistage lens surface. 本発明の実施形態に係る光走査装置が搭載されたカラー画像形成装置の要部概略図。1 is a schematic view of a main part of a color image forming apparatus equipped with an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態に係る光走査装置について図面に基づいて説明する。なお、以下に示す図面は、本発明を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。   Hereinafter, an optical scanning device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the drawings shown below may be drawn at a scale different from the actual scale so that the present invention can be easily understood.

以下の説明において、主走査方向は、回転多面鏡の回転軸(または揺動軸)及び結像光学系の光軸に垂直な方向、すなわち、回転多面鏡によって光束が偏向走査される方向に対応する。副走査方向は、結像光学系の光軸方向及び主走査方向に垂直な方向、すなわち回転多面鏡の回転軸(または揺動軸)に平行な方向に対応する。主走査断面は、主走査方向及び結像光学系の光軸に平行な平面、すなわち、副走査方向に垂直な平面に対応する。副走査断面は、主走査方向に垂直な平面に対応する。   In the following description, the main scanning direction corresponds to the direction perpendicular to the rotation axis (or oscillation axis) of the rotating polygon mirror and the optical axis of the imaging optical system, that is, the direction in which the light beam is deflected and scanned by the rotating polygon mirror. To do. The sub-scanning direction corresponds to a direction perpendicular to the optical axis direction of the imaging optical system and the main scanning direction, that is, a direction parallel to the rotation axis (or swing axis) of the rotary polygon mirror. The main scanning section corresponds to a plane parallel to the main scanning direction and the optical axis of the imaging optical system, that is, a plane perpendicular to the sub-scanning direction. The sub-scanning section corresponds to a plane perpendicular to the main scanning direction.

[第一実施形態]
本発明の第一実施形態に係る光走査装置は、入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4(以下、まとめてLAと称する場合がある。)、回転多面鏡としてのポリゴンミラー4、結像光学系LB、及び同期検出光学系(BD光学系)LCを備えている。
入射光学系LAは、光源から射出された光束を所望の形状に変換し、ポリゴンミラー4は、入射光学系LAによって所望の形状に変換された光束を偏向走査するために回転する。結像光学系LBは、ポリゴンミラー4によって偏向反射された光束を被走査面8に集光し、BD光学系LCは、被走査面8への光束の照射開始タイミングを決定する。
[First embodiment]
The optical scanning device according to the first embodiment of the present invention includes an incident optical system LA1, LA2, LA3, LA4 (hereinafter sometimes referred to collectively as LA), a polygon mirror 4 as a rotating polygon mirror, and imaging optics. A system LB and a synchronization detection optical system (BD optical system) LC are provided.
The incident optical system LA converts the light beam emitted from the light source into a desired shape, and the polygon mirror 4 rotates to deflect and scan the light beam converted into the desired shape by the incident optical system LA. The imaging optical system LB focuses the light beam deflected and reflected by the polygon mirror 4 on the scanned surface 8, and the BD optical system LC determines the irradiation start timing of the light beam on the scanned surface 8.

図1は、第一実施形態に係る光走査装置100の主走査断面図を示している。図2は、第一実施形態に係る光走査装置100の結像光学系LBの副走査断面図を示している。図3は、第一実施形態に係る光走査装置100の入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4の副走査断面図を示している。図4は、第一実施形態に係る光走査装置100の入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4を光源1側から見た図を示している。   FIG. 1 is a main scanning sectional view of the optical scanning device 100 according to the first embodiment. FIG. 2 shows a sub-scan sectional view of the imaging optical system LB of the optical scanning device 100 according to the first embodiment. FIG. 3 shows a sub-scan sectional view of the incident optical systems LA1, LA2, LA3, LA4 of the optical scanning device 100 according to the first embodiment. FIG. 4 shows a view of the incident optical systems LA1, LA2, LA3, LA4 of the optical scanning device 100 according to the first embodiment viewed from the light source 1 side.

次に、図1乃至図4を用いて各光学系の構成について述べる。   Next, the configuration of each optical system will be described with reference to FIGS.

入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4はそれぞれ、光源1、カバーガラス9、開口絞り2、及びアナモフィックコリメータレンズ3を備えている。
光源1は、発光点を有する半導体レーザーである。
カバーガラス9は、光源1の防塵のために、光源1に隣接して配置されている。
開口絞り2は、光源1から射出された光束を所望の形状に切り取るものであり、本実施形態では矩形絞りとしている。ただし開口絞り2は、必要に応じて、楕円等の任意の形状の絞りであっても本発明に影響しない。
アナモフィックコリメータレンズ3は、光源1から射出され、開口絞り2で所望の形状に切り取られた光束の収束度を変更するものであり、ここでは、主走査方向には略平行光、副走査方向にはポリゴンミラー4の偏向面4a近傍で集光するような光束に変換している。尚、略平行光とは、弱発散光、弱収束光および平行光を含むものとする。また、アナモフィックコリメータレンズ3の代わりに、光源1から射出された光束を略平行光に変換するコリメータレンズと、該略平行光をポリゴンミラー4の偏向面4a近傍で副走査方向にのみ集光させるシリンドリカルレンズとを、直列に配置しても構わない。
Each of the incident optical systems LA1, LA2, LA3, and LA4 includes a light source 1, a cover glass 9, an aperture stop 2, and an anamorphic collimator lens 3.
The light source 1 is a semiconductor laser having a light emitting point.
The cover glass 9 is disposed adjacent to the light source 1 to protect the light source 1 from dust.
The aperture stop 2 cuts out the light beam emitted from the light source 1 into a desired shape, and is a rectangular stop in this embodiment. However, the aperture stop 2 does not affect the present invention even if it is an aperture having an arbitrary shape such as an ellipse as required.
The anamorphic collimator lens 3 changes the convergence of the light beam emitted from the light source 1 and cut into a desired shape by the aperture stop 2. Here, the anamorphic collimator lens 3 is substantially parallel light in the main scanning direction and in the sub scanning direction. Is converted into a light beam that is condensed near the deflection surface 4a of the polygon mirror 4. The substantially parallel light includes weakly divergent light, weakly convergent light, and parallel light. Further, instead of the anamorphic collimator lens 3, a collimator lens that converts the light beam emitted from the light source 1 into substantially parallel light, and the substantially parallel light is condensed only in the sub-scanning direction in the vicinity of the deflection surface 4 a of the polygon mirror 4. Cylindrical lenses may be arranged in series.

図1からわかるように、入射光学系LA1及びLA3の光軸は、ポリゴンミラー4の回転軸に平行な同一の平面内にある。そして、入射光学系LA1及びLA3からの光束は、ポリゴンミラー4の回転軸に垂直な断面(主走査断面)において(該断面への投影が)同一の入射角度となるような態様で、ポリゴンミラー4の偏向面4aに入射している。また、入射光学系LA2及びLA4の光軸は、ポリゴンミラー4の回転軸に平行な同一の平面内にある。そして、入射光学系LA2及びLA4からの光束は、ポリゴンミラー4の回転軸に垂直な断面(主走査断面)において(該断面への投影が)同一の入射角度となるような態様で、ポリゴンミラー4の偏向面4aに入射している。
また、図3及び図4からわかるように、入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4はそれぞれ、副走査断面において(該断面への投影が)それぞれ互いに異なる入射角度でポリゴンミラー4の偏向面4aに入射している。具体的には、LA1及びLA2の光軸の副走査断面における偏向面4aへの入射角の符号は同一であり、LA3及びLA4の光軸の副走査断面における偏向面4aへの入射角の符号は同一であってLA1及びLA2の入射角の符号とは異なる。この副走査断面における偏向面4aへの入射角度の差によって、後述の光線分離手段による光線分離、及び各被走査面への導光が可能となっている。
As can be seen from FIG. 1, the optical axes of the incident optical systems LA <b> 1 and LA <b> 3 are in the same plane parallel to the rotation axis of the polygon mirror 4. Then, the light beams from the incident optical systems LA1 and LA3 are arranged in such a manner that the cross section (main scanning cross section) perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror 4 has the same incident angle (projection onto the cross section). 4 is incident on the deflecting surface 4a. Further, the optical axes of the incident optical systems LA2 and LA4 are in the same plane parallel to the rotation axis of the polygon mirror 4. Then, the light beams from the incident optical systems LA2 and LA4 are arranged in such a manner that the cross section (main scanning cross section) perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror 4 has the same incident angle (projection onto the cross section). 4 is incident on the deflecting surface 4a.
As can be seen from FIGS. 3 and 4, the incident optical systems LA1, LA2, LA3, and LA4 each have a deflection surface 4a of the polygon mirror 4 at different incident angles in the sub-scan section (projection onto the section). Is incident. Specifically, the signs of the incident angles on the deflection surface 4a in the sub-scan section of the optical axes LA1 and LA2 are the same, and the signs of the angles of incidence on the deflection surface 4a in the sub-scan section of the optical axes of LA3 and LA4. Are the same and differ from the signs of the incident angles of LA1 and LA2. Due to the difference in the incident angle on the deflecting surface 4a in the sub-scanning cross section, the light beam can be separated by the light beam separating means described later and guided to each scanned surface.

ポリゴンミラー4は、偏向器としての回転多面鏡であり、複数の偏向面(反射面)4aを有しており、矢印Aの方向に一定速度で回転(回動)している。本実施形態では、ポリゴンミラー4は、矩形の4面鏡であり、4つの偏向面4aを有している。入射光学系LAから射出された光束は、回転するポリゴンミラー4によって偏向走査されて、結像光学系LBへ導光される。   The polygon mirror 4 is a rotating polygon mirror as a deflector, has a plurality of deflection surfaces (reflection surfaces) 4a, and rotates (rotates) at a constant speed in the direction of arrow A. In the present embodiment, the polygon mirror 4 is a rectangular four-sided mirror and has four deflection surfaces 4a. The light beam emitted from the incident optical system LA is deflected and scanned by the rotating polygon mirror 4 and guided to the imaging optical system LB.

結像光学系LBは、ポリゴンミラー4によって偏向走査(反射偏向)された光束を被走査面8近傍に集光させるための第1結像レンズ5a及び第2結像レンズ(結像光学素子)5b1、5b2を備えている。第1結像レンズ5a及び第二結像レンズ5b1、5b2は、主走査断面内及び副走査断面内において正の屈折力を有する。ただし、主走査断面内と副走査断面内の屈折力の大きさは互いに異なっている。また、主走査方向においては、fθ特性を有しており、ポリゴンミラー4によって偏向走査された光束を、主走査方向においては偏向角(偏向器の回転角)に比例した位置に、副走査方向においては一定間隔で、被走査面8近傍に集光させることを可能としている。結像光学系LBは、ポリゴンミラー4の偏向面4aの近傍と被走査面8とを光学的に共役関係にすることで、偏向面4aの面倒れ補償を行っている。
なお、本実施形態では、被走査面8は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4色に対応する感光ドラム面より構成され、それぞれ8y、8m、8c、8kと称することとする。入射光学系LA1、LA2、LA3、LA4から射出された光束はそれぞれ、被走査面8k、8c、8y、8mに入射する。
結像光学系LBの第1結像レンズ5aは、すべての被走査面8y、8m、8c、8kに共通の結像レンズである。また、第2結像レンズ5b1は、感光ドラム8c、8kに向かう光束用の結像レンズであり、第2結像レンズ5b2は、感光ドラム8y、8mに向かう光束用の結像レンズである。
光線分離手段としての折り返しミラー6は、各被走査面へ向かう光束を適宜分離反射することで、各被走査面に導光している。また、折り返しミラー6aは、結像レンズ5b1に入射する光束と、結像レンズ5b2に入射する光束とを光線分離している。なお、折り返しミラー6及び6aは図1では図示していない。
The imaging optical system LB includes a first imaging lens 5a and a second imaging lens (imaging optical element) for condensing the light beam deflected and scanned (reflected and deflected) by the polygon mirror 4 in the vicinity of the scanned surface 8. 5b1 and 5b2. The first imaging lens 5a and the second imaging lenses 5b1, 5b2 have a positive refractive power in the main scanning section and the sub-scanning section. However, the refractive powers in the main scanning section and the sub-scanning section are different from each other. In the main scanning direction, it has an fθ characteristic, and the light beam deflected and scanned by the polygon mirror 4 is placed in a position proportional to the deflection angle (rotation angle of the deflector) in the main scanning direction. In FIG. 5, light can be condensed near the scanned surface 8 at regular intervals. The imaging optical system LB compensates for the surface tilt of the deflection surface 4a by optically conjugating the vicinity of the deflection surface 4a of the polygon mirror 4 and the surface 8 to be scanned.
In the present embodiment, the surface to be scanned 8 is composed of photosensitive drum surfaces corresponding to four colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K), which are 8y, 8m, and 8m, respectively. They shall be referred to as 8c and 8k. The light beams emitted from the incident optical systems LA1, LA2, LA3, and LA4 enter the scanned surfaces 8k, 8c, 8y, and 8m, respectively.
The first imaging lens 5a of the imaging optical system LB is an imaging lens common to all the scanned surfaces 8y, 8m, 8c, and 8k. The second imaging lens 5b1 is an imaging lens for a light beam directed toward the photosensitive drums 8c and 8k, and the second imaging lens 5b2 is an imaging lens for a light beam directed toward the photosensitive drums 8y and 8m.
The folding mirror 6 as the light beam separating means guides light to each scanned surface by appropriately separating and reflecting the light beam directed to each scanned surface. The folding mirror 6a separates the light beam incident on the imaging lens 5b1 and the light beam incident on the imaging lens 5b2. The folding mirrors 6 and 6a are not shown in FIG.

同期検出光学系としてのBD光学系LCは、BDレンズ10及びBDセンサ11を備えている。
BDレンズ10は、主走査断面内と副走査断面内の屈折力が異なるトーリックレンズである。
BDセンサ11は、フォトダイオードにより構成され、φ1.5mm程度の受光面を有する。
ポリゴンミラー4の偏向面4aによって所定の角度で偏向反射された光束は、BDレンズ10に入射することで、BDセンサ11近傍で主走査方向には集光し、副走査方向では広がった状態となるように変換される。このように主走査方向に集光することで、画像情報の同期タイミング(BD信号)を高精度に検知することができ、また副走査方向に広がらせることでBDセンサ11上のゴミ等に起因する検知精度低下を防止することができる。
BD信号をBDセンサ11上の所望の位置に光束が到達した際に取得することで、ポリゴンミラー4の回転速度の制御、及び被走査面8における画像の書き出しタイミングの制御を行うことができる。
The BD optical system LC as a synchronization detection optical system includes a BD lens 10 and a BD sensor 11.
The BD lens 10 is a toric lens having different refractive powers in the main scanning section and the sub-scanning section.
The BD sensor 11 is composed of a photodiode and has a light receiving surface of about φ1.5 mm.
The light beam deflected and reflected at a predetermined angle by the deflecting surface 4a of the polygon mirror 4 is incident on the BD lens 10 to be condensed in the main scanning direction near the BD sensor 11 and spread in the sub-scanning direction. Is converted to By condensing in the main scanning direction in this manner, the synchronization timing (BD signal) of the image information can be detected with high accuracy, and by spreading in the sub scanning direction, it is caused by dust or the like on the BD sensor 11. It is possible to prevent a decrease in detection accuracy.
By acquiring the BD signal when the light beam reaches a desired position on the BD sensor 11, it is possible to control the rotational speed of the polygon mirror 4 and the image writing timing on the scanned surface 8.

本実施形態に係る光走査装置100は、以上のように構成されている。すなわち、画像情報に基づいて入射光学系LA1乃至LA4それぞれの光源1から光束が強度変調して射出され、入射光学系LA1乃至LA4を通過後、ポリゴンミラー4の同一の偏向面4aに入射する。入射光学系LA1乃至LA4からポリゴンミラー4の偏向面4aに入射した光束は、ポリゴンミラー4によって偏向走査され、結像光学系LBによって被走査面8の所望の位置に集光させることで、任意の画像情報を記録している。
本実施形態に係る光走査装置100では、入射光学系LA1乃至LA4をそれぞれ、主走査断面に対してそれぞれの光軸が異なる角度を有するように、副走査方向に配置している。そして、入射光学系LA1乃至LA4から射出された光束を同一の偏向面4aに入射させて偏向走査することで、光学素子の共通化を行い、省スペース化及び低コスト化を達成している。
The optical scanning device 100 according to the present embodiment is configured as described above. That is, based on the image information, the light flux is emitted from the light source 1 of each of the incident optical systems LA1 to LA4 after intensity modulation, passes through the incident optical systems LA1 to LA4, and then enters the same deflection surface 4a of the polygon mirror 4. The light beam incident on the deflecting surface 4a of the polygon mirror 4 from the incident optical systems LA1 to LA4 is deflected and scanned by the polygon mirror 4 and condensed at a desired position on the scanned surface 8 by the imaging optical system LB. The image information is recorded.
In the optical scanning device 100 according to the present embodiment, the incident optical systems LA1 to LA4 are arranged in the sub-scanning direction so that the respective optical axes have different angles with respect to the main scanning section. The light beams emitted from the incident optical systems LA1 to LA4 are incident on the same deflecting surface 4a and deflected and scanned, so that the optical elements are shared, and space saving and cost reduction are achieved.

表1は、本実施形態に係る光走査装置100が備える各光学部材の主たる構成を示している。   Table 1 shows a main configuration of each optical member included in the optical scanning device 100 according to the present embodiment.

Figure 2017090592
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表2は、本実施形態に係る光走査装置100が備える入射光学系LD1乃至LD4、及びそれぞれに対応する結像光学系5a、5b1、5b2のR、D、Nを示している。ここで、Rは面の曲率半径、Dは面頂点間隔、Nは屈折率である。   Table 2 shows the incident optical systems LD1 to LD4 included in the optical scanning device 100 according to the present embodiment, and R, D, and N of the imaging optical systems 5a, 5b1, and 5b2 corresponding thereto. Here, R is the radius of curvature of the surface, D is the surface vertex spacing, and N is the refractive index.

Figure 2017090592
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表3は、本実施形態に係る光走査装置100が備える入射光学系LA1乃至LA4それぞれのアナモフィックコリメータレンズ3の母線方向及び子線方向の曲率半径R、r、及び回折格子の位相関数を示している。   Table 3 shows the curvature radii R and r of the anamorphic collimator lens 3 of each of the incident optical systems LA1 to LA4 included in the optical scanning device 100 according to the present embodiment, and the phase function of the diffraction grating. Yes.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

ただし、位相関数Φは以下の式(1)のように表される。   However, the phase function Φ is expressed as the following formula (1).

Figure 2017090592
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ここで、kは回折次数であり、ここではk=1としている。また、λは波長であり、ここではλ=790nmとしている。   Here, k is the diffraction order, and here k = 1. Further, λ is a wavelength, and here, λ = 790 nm.

表4は、本実施形態に係る光走査装置100が備える結像光学系LBの結像レンズ5a、結像レンズ5b1、5b2の非球面係数を示している。   Table 4 shows aspheric coefficients of the imaging lens 5a and the imaging lenses 5b1 and 5b2 of the imaging optical system LB provided in the optical scanning device 100 according to the present embodiment.

Figure 2017090592
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Figure 2017090592
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ただし、結像レンズ5a、及び結像レンズ5b1、5b2の非球面形状は、以下の式(2)乃至(5)で定義する。   However, the aspherical shapes of the imaging lens 5a and the imaging lenses 5b1, 5b2 are defined by the following equations (2) to (5).

結像光学系LBにおいて、結像レンズの曲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と直交する軸をY軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をZ軸とする。そのときの、X―Y平面と曲面の交線を母線、X―Z平面と曲面の交線を子線としたとき、母線形状は、以下の式(2)で表される。   In the imaging optical system LB, the intersection of the curved surface of the imaging lens and the optical axis is the origin, the optical axis direction is the X axis, the axis perpendicular to the optical axis in the main scanning section is the Y axis, and the light in the sub-scanning section is light. The axis orthogonal to the axis is taken as the Z axis. In this case, when the intersection line between the XY plane and the curved surface is a bus, and the intersection line between the XZ plane and the curved surface is a child line, the bus shape is expressed by the following equation (2).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

一方、子線形状は、以下の式(3)で表される。   On the other hand, a child wire shape is represented by the following formula (3).

Figure 2017090592
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従って、実際の面形状xは、以下の式(4)で表される。   Therefore, the actual surface shape x is represented by the following formula (4).

x=X+S ・・・・・(4)     x = X + S (4)

ここで、Yの値により変化する子線の曲率半径r’は、以下の式(5)で表される。   Here, the radius of curvature r ′ of the child line that changes depending on the value of Y is expressed by the following equation (5).

1/r'=1/r+E22+E44+E66+E88+E1010 ・・・・・(5) 1 / r ′ = 1 / r + E 2 Y 2 + E 4 Y 4 + E 6 Y 6 + E 8 Y 8 + E 10 Y 10 (5)

ただし、式(3)及び式(5)では、Y≧0をupper、Y≦0をlowerとして、それぞれにおいて個別に非球面係数を設定する。   However, in Equation (3) and Equation (5), Y ≧ 0 is set to upper, and Y ≦ 0 is set to lower, and the aspheric coefficient is set individually for each.

また、結像レンズ5b1k、5b1c、5b2y及び5b2mそれぞれを通過した光束が、感光ドラムK,C,Y及びMに照射される。
従って、結像レンズ5b1は、結像レンズ5b1k及び5b1cが一体結合されて構成されており、結像レンズ5b2は、結像レンズ5b2y及び5b2mが一体結合されて構成されている。
換言すると、結像レンズ5b1及び5b2は、互いに異なる非球面式で表される上下2つの領域を有する多段レンズ面で構成されている。例えば、結像レンズ5b1及び5b2は、子線形状が式(3)で表すことができる第1の領域と、子線形状が式(3)で表すことができる第2の領域とを備えていても良い(もちろん、第1の領域と第2の領域で式の係数は完全には一致しない)。また、結像レンズ5b1及び5b2は、子線形状が式(3)で表すことができる第1の領域と、子線形状が式(3)以外の非球面表現式で表すことができる第2の領域とを備えていても良い。
なお、結像レンズ5b1及び5b2の上下領域の間の境界部分については後述する。
Further, the photosensitive drums K, C, Y, and M are irradiated with the light beams that have passed through the imaging lenses 5b1k, 5b1c, 5b2y, and 5b2m, respectively.
Therefore, the imaging lens 5b1 is configured by integrally coupling the imaging lenses 5b1k and 5b1c, and the imaging lens 5b2 is configured by integrally coupling the imaging lenses 5b2y and 5b2m.
In other words, the imaging lenses 5b1 and 5b2 are composed of multistage lens surfaces having two upper and lower regions represented by different aspherical expressions. For example, the imaging lenses 5b1 and 5b2 include a first region whose sub-wire shape can be expressed by Equation (3) and a second region whose sub-wire shape can be expressed by Equation (3). (Of course, the coefficients of the equations in the first region and the second region are not completely the same). In addition, the imaging lenses 5b1 and 5b2 have a first region in which the shape of the child line can be expressed by the equation (3) and a second region in which the shape of the child wire can be expressed by an aspheric expression other than the equation (3). May be provided.
A boundary portion between the upper and lower regions of the imaging lenses 5b1 and 5b2 will be described later.

また表4中の面偏心量とは、結像レンズ5aの光軸に対する結像レンズ5bの各レンズ面の光軸の偏心量を表した値である。
例えば、表4にあるように、結像レンズ5b1kの第9面の面偏心量がZ方向に+8.0mmであることは、結像レンズ5b1kの第9面の光軸が結像レンズ5aの光軸に対してZ軸方向上側に8.0mmだけ偏心していることを表している。
なお、本実施形態では、面形状を上記定義の関数により定義したが、本発明はこれに限定されるものではない。
The surface eccentricity in Table 4 is a value representing the amount of eccentricity of the optical axis of each lens surface of the imaging lens 5b with respect to the optical axis of the imaging lens 5a.
For example, as shown in Table 4, the fact that the surface decentering amount of the ninth surface of the imaging lens 5b1k is +8.0 mm in the Z direction indicates that the optical axis of the ninth surface of the imaging lens 5b1k is that of the imaging lens 5a. This indicates that the optical axis is eccentric by 8.0 mm on the upper side in the Z-axis direction.
In the present embodiment, the surface shape is defined by the function defined above, but the present invention is not limited to this.

ここで、図2及び図3に示されているように、軸上像高における偏向点を含み、ポリゴンミラーの回転軸に垂直な平面を基準平面Gと定義する。
このとき、結像レンズ5aの光軸は、基準平面G内に含まれる。
Here, as shown in FIGS. 2 and 3, a plane that includes a deflection point at the on-axis image height and is perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror is defined as a reference plane G.
At this time, the optical axis of the imaging lens 5a is included in the reference plane G.

図3からわかるように、入射光学系LA1乃至LA4は、基準平面Gに対して副走査方向に互いに異なる入射角度(以下、副走査斜入射角度)で偏向面4aに入射している。
ここで、共通の結像レンズに、基準平面Gに対して互いに同じ側から入射する2つの光束のうち、副走査斜入射角度の絶対値が大きい方を第1の光束とし、副走査斜入射角度の絶対値が小さい方を第2の光束と定義する。ここでは、結像レンズ5b1と結像レンズ5b2は略同様の構成であるため、結像レンズ5b1についてのみ説明する。
このとき、感光ドラムKに向かう入射光学系LA1からの光束が第1の光束であり、入射光学系LA1の副走査斜入射角度をα1とするとα1=+4.2゜と設定している。また、感光ドラムCに向かう入射光学系LA2からの光束が第2の光束であり、入射光学系LA2の副走査斜入射角度をα2と定義するとα2=+1.5゜と設定している。
As can be seen from FIG. 3, the incident optical systems LA1 to LA4 are incident on the deflecting surface 4a at different incident angles (hereinafter referred to as sub-scanning oblique incident angles) with respect to the reference plane G in the sub-scanning direction.
Here, of the two light beams incident on the common imaging lens from the same side with respect to the reference plane G, the one having the larger absolute value of the sub-scanning oblique incident angle is defined as the first light beam, and the sub-scanning oblique incidence is performed. The smaller absolute value of the angle is defined as the second light flux. Here, since the imaging lens 5b1 and the imaging lens 5b2 have substantially the same configuration, only the imaging lens 5b1 will be described.
At this time, the light beam from the incident optical system LA1 toward the photosensitive drum K is the first light beam, and α1 = + 4.2 ° is set when the sub-scanning oblique incident angle of the incident optical system LA1 is α1. Further, the light beam from the incident optical system LA2 toward the photosensitive drum C is the second light beam. When the sub-scanning oblique incident angle of the incident optical system LA2 is defined as α2, α2 = + 1.5 ° is set.

本実施形態では、ポリゴンミラー4に入射する第1の光束及び第2の光束の副走査斜入射角度の絶対値を異ならせることで、基準平面Gに対して副走査方向に非対称に光路をとり回すことを可能にしている。
具体的には、図2中の結像レンズ5b1が基準平面Gに対して副走査方向上側に偏心配置することができ、また、結像レンズ5b1に入射する第1の光束及び第2の光束の光路が基準平面Gに対して副走査方向に上側に偏らせることが可能となっている。
また、ポリゴンミラー4に入射する第1の光束及び第2の光束の副走査斜入射角度の符号が同一となるように設定することで、結像レンズ5b1に入射する第1の光束及び第2の光束の光路が基準平面Gに対して副走査方向に上側に偏らせることが可能となっている。
同様にして、結像レンズ5b2に入射する入射光学系LA3の光束(第2の光束)と入射光学系LA4の光束(第1の光束)の光路は、基準平面Gに対して副走査方向に下側に偏らせることができる。
本実施例では、このように結像光学系LBの一部を基準平面Gに対して非対称に配置することができるため、光路の取り回しの自由度を増やすことができる。それにより、光走査装置の小型化を達成しつつ、結像レンズ5b1及び5b2通過後の複数の光束を最小限の折り返しミラー6で各被走査面上に導光することができる。
In the present embodiment, by making the absolute values of the sub-scanning oblique incident angles of the first light beam and the second light beam incident on the polygon mirror 4 different from each other, an optical path is asymmetrically set in the sub-scanning direction with respect to the reference plane G. It is possible to turn.
Specifically, the imaging lens 5b1 in FIG. 2 can be eccentrically arranged on the upper side in the sub-scanning direction with respect to the reference plane G, and the first luminous flux and the second luminous flux incident on the imaging lens 5b1. Can be biased upward in the sub-scanning direction with respect to the reference plane G.
Further, by setting the signs of the sub-scanning oblique incident angles of the first light beam and the second light beam incident on the polygon mirror 4 to be the same, the first light beam and the second light beam incident on the imaging lens 5b1. It is possible to deviate the optical path of the luminous flux upward in the sub-scanning direction with respect to the reference plane G.
Similarly, the optical paths of the light beam (second light beam) of the incident optical system LA3 and the light beam (first light beam) of the incident optical system LA4 incident on the imaging lens 5b2 are in the sub-scanning direction with respect to the reference plane G. Can be biased downward.
In this embodiment, since a part of the imaging optical system LB can be arranged asymmetrically with respect to the reference plane G in this way, the degree of freedom in handling the optical path can be increased. As a result, it is possible to guide a plurality of light beams after passing through the imaging lenses 5b1 and 5b2 onto each scanned surface with the minimum folding mirror 6 while achieving miniaturization of the optical scanning device.

また、本実施形態では、結像光学系LBをこのように構成することができるため、光路分離折り返しミラー6a近傍で結像レンズ5b1に入射させる2つの光束と、結像レンズ5b2に入射させる2つの光束とを十分に空間分離させることができる。
本実施形態では、折り返しミラー6aにより、結像レンズ5b1及び5b2の手前で、4つの光束を副走査方向上側及び下側の光路にあらかじめ分離する。それにより、共通の結像レンズ5aの位置をより被走査面8に近づけて配置することができ、副走査倍率を低くすることができる。
これにより、各レンズの取り付け誤差、成形バラつきによる結像性能劣化の影響を低減することができ、良好な画像を形成することができる。
In this embodiment, since the imaging optical system LB can be configured in this way, two light beams incident on the imaging lens 5b1 in the vicinity of the optical path separation folding mirror 6a and 2 incident on the imaging lens 5b2. It is possible to sufficiently separate the two light beams.
In the present embodiment, the four light beams are separated in advance in the sub-scanning direction upper and lower optical paths by the folding mirror 6a before the imaging lenses 5b1 and 5b2. Thereby, the position of the common imaging lens 5a can be arranged closer to the surface to be scanned 8, and the sub-scanning magnification can be lowered.
As a result, it is possible to reduce the influence of image formation performance deterioration due to mounting errors and molding variations of each lens, and a good image can be formed.

主走査方向への走査画角をθ(rad)、副走査斜入射角度をα(rad)、結像レンズ5aの光軸に垂直な仮想平面までの偏向面4aからの距離をL(mm)とすると、光線高さの走査画角依存性Z(θ)は、以下の式(6)のように表される。   The scanning field angle in the main scanning direction is θ (rad), the sub-scanning oblique incident angle is α (rad), and the distance from the deflection surface 4a to the virtual plane perpendicular to the optical axis of the imaging lens 5a is L (mm). Then, the scanning field angle dependency Z (θ) of the light ray height is expressed by the following equation (6).

Figure 2017090592
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つまり、斜入射光学系の場合、軸外に向かう(すなわちθの絶対値が大きくなる)にしたがって、光線の副走査方向の光線高さが増加していき、斜入射角度αが大きいほど光線高さの絶対値は大きくなる。
軸上より軸外のほうが副走査方向の光線高さの絶対値が大きいという関係性は、副走査方向に弱い正のパワーを有する結像レンズ5aを通過しても変化しない。そのため、結像レンズ5b1及び5b2への光束の副走査方向の入射位置としては、軸上から軸外へ向かって大きくなるように湾曲する。
In other words, in the case of an oblique incidence optical system, the ray height in the sub-scanning direction increases as it goes off-axis (that is, the absolute value of θ increases), and the ray height increases as the oblique incidence angle α increases. The absolute value of the height increases.
The relationship that the absolute value of the light height in the sub-scanning direction is larger in the sub-scanning direction than on the axis does not change even when passing through the imaging lens 5a having a weak positive power in the sub-scanning direction. Therefore, the incident position of the light beam on the imaging lenses 5b1 and 5b2 in the sub-scanning direction is curved so as to increase from on-axis to off-axis.

例えば、上記のように、結像レンズ5b1には、副走査斜入射角度の絶対値は異なるが符号は等しい入射光学系LA1及びLA2からの光束が入射する。そのため、入射光学系LA1及びLA2それぞれからの光束の結像レンズ5b1k及び5b1cの通過位置は、軸上から軸外に向かうにしたがって同一方向に、異なる大きさだけ湾曲することとなる。   For example, as described above, light beams from the incident optical systems LA1 and LA2 having different absolute values of the sub-scanning oblique incident angle but the same sign enter the imaging lens 5b1. For this reason, the passing positions of the imaging lenses 5b1k and 5b1c of the light beams from the incident optical systems LA1 and LA2 are curved by different magnitudes in the same direction from the axis toward the axis.

次に、結像レンズ5b1及び5b2のレンズ面形状について説明する。   Next, the lens surface shapes of the imaging lenses 5b1 and 5b2 will be described.

上記のように、本実施形態では、ポリゴンミラー4に入射する副走査斜入射角度の符号が同一で絶対値が異なる二つの光束の内、副走査斜入射角度の大きい方の光束を第1の光束、小さい方の光束を第2の光束と定義している。また、結像レンズ5b1のうち第1の光束が通過する領域を第1の領域、第2の光束が通過する領域を第2の領域と定義する。
もし、二つの光束の副走査斜入射角度の絶対値が共に同じであれば、第1の領域と第2の領域を、基準平面Gを挟んで副走査方向に対称形状の光学面で構成することによって、結像性能を補正することができる。しかしながら、本実施形態のように、第1の光束と第2の光束の副走査方向斜入射角度の絶対値が異なる場合には、コニカルスキャンに起因する収差量が互いに異なる。そのため、従来のような副走査方向に対称な光学面形状ではコニカルスキャンに起因する走査線湾曲及び波面収差を第1の光束及び第2の光束に対して共に完全に補正することができない。
そこで本実施形態では、結像レンズ5b1及び5b2の光学面の入射面及び出射面の両面に対して、第1の領域と第2の領域の副走査断面形状が境界線を挟んで上下非対称形状となるように設定している。換言すると、結像レンズ5b1及び5b2の光学面の入射面及び出射面の両面に対して、第1の領域と第2の領域の間に境界が形成される。なお、第1の領域と第2の領域は互いに異なる数式によって表面形状がそれぞれ定義される2つの領域である。
As described above, in the present embodiment, among the two light beams having the same sign of the sub-scanning oblique incident angle incident on the polygon mirror 4 and different absolute values, the light beam having the larger sub-scanning oblique incident angle is used as the first light beam. The light flux and the smaller light flux are defined as the second light flux. Further, a region through which the first light beam passes in the imaging lens 5b1 is defined as a first region, and a region through which the second light beam passes is defined as a second region.
If the absolute values of the sub-scanning oblique incident angles of the two light beams are the same, the first region and the second region are configured by optical surfaces that are symmetrical in the sub-scanning direction with the reference plane G in between. As a result, the imaging performance can be corrected. However, when the absolute values of the oblique incident angles in the sub-scanning direction of the first light beam and the second light beam are different as in the present embodiment, the aberration amounts due to the conical scan are different from each other. Therefore, the conventional optical surface shape symmetrical in the sub-scanning direction cannot completely correct the scanning line curvature and wavefront aberration caused by the conical scan for both the first light beam and the second light beam.
Therefore, in the present embodiment, the sub-scanning cross-sectional shapes of the first region and the second region are vertically asymmetric with respect to both the entrance surface and the exit surface of the optical surfaces of the imaging lenses 5b1 and 5b2. It is set to become. In other words, a boundary is formed between the first region and the second region with respect to both the entrance surface and the exit surface of the optical surfaces of the imaging lenses 5b1 and 5b2. The first region and the second region are two regions whose surface shapes are respectively defined by different mathematical formulas.

図5(a)及び(b)はそれぞれ、結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
なお、図5中において、副走査方向に沿った基準平面Gの位置をZ=0、光束が結像レンズ5aの光軸と交わる点をY=0としている。また、以降の議論は、結像レンズ5b2についても同様であるため、結像レンズ5b2についての説明は省略する。
FIGS. 5A and 5B respectively show the boundary line of the multistage lens surface and the trajectory of the scanning light beam on the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 are projected onto a cross section perpendicular to the optical axis. Represents. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.
In FIG. 5, the position of the reference plane G along the sub-scanning direction is Z = 0, and the point where the light beam intersects the optical axis of the imaging lens 5a is Y = 0. Further, since the following discussion is the same for the imaging lens 5b2, the description of the imaging lens 5b2 is omitted.

結像レンズ5b1に対しては、入射光学系LA1からの第1の光束が通過する領域が第1の領域であり、入射光学系LA2からの第2の光束が通過する領域が第2の領域である。
結像レンズ5b1の第1の領域の入射面及び出射面の形状は、表4の5b1kの非球面係数で表すことができ、第2の領域の入射面及び出射面の形状は、表4の5b1cの非球面係数で表すことができる。
For the imaging lens 5b1, the region through which the first light beam from the incident optical system LA1 passes is the first region, and the region through which the second light beam from the incident optical system LA2 passes is the second region. It is.
The shapes of the entrance surface and the exit surface of the first region of the imaging lens 5b1 can be expressed by the aspheric coefficient of 5b1k in Table 4, and the shapes of the entrance surface and the exit surface of the second region are shown in Table 4. It can be represented by an aspherical coefficient of 5b1c.

本実施形態では、表4からわかるように、母線形状、子線曲率形状及び子線チルト形状を、第1の領域(5b1k)と第2の領域(5b1c)とで異ならせている。
このように、第1の領域と第2の領域とで非球面係数を異ならせ、それぞれの入射面及び出射面を、各光束の光学特性を補正するために最適になるように、互いに異なる面形状で構成している。
このため、入射面及び出射面の副走査断面形状は、第1の領域と第2の領域の間の境界で不連続となり、すなわち、入射面及び出射面は、副走査断面内において第1の領域と第2の領域の間に境界線を有している。
In this embodiment, as can be seen from Table 4, the bus bar shape, the child wire curvature shape, and the child wire tilt shape are different between the first region (5b1k) and the second region (5b1c).
In this way, the first area and the second area have different aspheric coefficients, and the different incident surfaces and exit surfaces are different from each other so as to be optimal for correcting the optical characteristics of each light beam. It consists of shapes.
For this reason, the sub-scanning cross-sectional shape of the entrance surface and the exit surface is discontinuous at the boundary between the first region and the second region, that is, the entrance surface and the exit surface are the first in the sub-scan section. A boundary line is provided between the region and the second region.

上記のように式(6)に従って、主走査方向においてレンズ中央部からレンズ端部に行くにつれて、第1の光束及び第2の光束の主光線及びマージナル光線の軌跡は共に、軸上偏向点を含む主走査断面から離れる方向に湾曲している。ここで、軸上偏向点とは、画像中心に向かうとき、入射光学系からの光束の主光線が偏向面で偏向反射される点と定義する。
従来の多段レンズにおいては、この走査光束の軌跡が考慮されておらず、光軸に垂直な断面に投影したときの境界線形状は直線に設定されていた。そのため、走査光束が上下に振れた際に主走査方向レンズ端部において、境界線でケラレる、あるいは、反対側の領域に入射してしまい、結像性能が劣化してしまう課題があった。
そこで本実施形態では、光軸に垂直な断面に投影したときの第1の領域と第2の領域の間の境界線を、主走査方向において中央部から端部に行くに従って、軸上偏向点を含む主走査断面から離れる方向に湾曲させている。
換言すると、結像レンズ5b1の第1の領域及び第2の領域の入射面同士及び出射面同士の間の境界は、主走査方向における中央部よりも端部の方で、第1及び第2の光束が偏向面に入射する側の反対側に向かって、軸上偏向点を含む主走査断面から離れている。
これにより、第1の領域及び第2の領域に入射する走査光束が、光軸に垂直な断面に投影したときの境界線を挟んで反対側の領域に入射することを防ぐことができる。
なお、ここで結像レンズ5b1の主走査方向における中央部とは、軸上光束が通過する位置に対応しており、結像レンズ5b1の主走査方向における端部とは、最軸外光束が通過する位置に対応している。
As described above, in accordance with the equation (6), the trajectories of the principal ray and the marginal ray of the first light flux and the second light flux are both set to the on-axis deflection point from the center of the lens to the lens end in the main scanning direction. Curved in a direction away from the main scanning cross section. Here, the on-axis deflection point is defined as a point at which the principal ray of the light beam from the incident optical system is deflected and reflected by the deflection surface when going to the center of the image.
In the conventional multistage lens, the trajectory of the scanning light beam is not taken into consideration, and the boundary line shape when projected onto a cross section perpendicular to the optical axis is set to a straight line. For this reason, when the scanning light beam fluctuates up and down, there is a problem in that the imaging performance deteriorates due to vignetting at the boundary line at the end of the lens in the main scanning direction or incident on the opposite region.
Therefore, in the present embodiment, the boundary line between the first region and the second region when projected onto a cross section perpendicular to the optical axis moves along the axial deflection point from the center to the end in the main scanning direction. Is curved in a direction away from the main scanning section including.
In other words, the boundary between the entrance surfaces and the exit surfaces of the first region and the second region of the imaging lens 5b1 is closer to the end portion than the center portion in the main scanning direction. Is away from the main scanning section including the on-axis deflection point toward the side opposite to the side where the light beam enters the deflection surface.
Thereby, it is possible to prevent the scanning light flux incident on the first region and the second region from entering the opposite region across the boundary line when projected onto the cross section perpendicular to the optical axis.
Here, the central portion of the imaging lens 5b1 in the main scanning direction corresponds to the position where the axial light beam passes, and the end portion of the imaging lens 5b1 in the main scanning direction is the most off-axis light beam. Corresponds to the passing position.

次に、本実施形態における境界線の条件式について説明する。   Next, the boundary line conditional expression in the present embodiment will be described.

まず、第1の光束及び第2の光束の副走査斜入射角度をそれぞれ、α1及びα2とする。従って、α1及びα2の関係は以下の式(7)及び(8)の双方を満たすように設定される。
0<α1×α2 ・・・・・(7)
|α2|<|α1| ・・・・・(8)
First, the sub-scanning oblique incident angles of the first light beam and the second light beam are α1 and α2, respectively. Therefore, the relationship between α1 and α2 is set so as to satisfy both the following expressions (7) and (8).
0 <α1 × α2 (7)
| Α2 | <| α1 | (8)

また、基準平面G内における軸上偏向点から多段レンズまでの距離をTとする。偏向面4aから多段レンズ面までの間に配設されたレンズ枚数をm(m個のレンズ)とし、偏向面4aから順に各レンズを第iレンズ(i=0,1,・・・,m)としたとき、第i番目のレンズの肉厚をdi、屈折率をniとする。
さらに、軸上偏向点を原点としたときの多段レンズ面の主走査方向の任意の位置をYとし、多段レンズ面の副走査断面内における境界線の主走査方向位置Yにおける副走査方向の位置Hr(Y)とする。そのとき、本実施形態では、光軸に垂直な断面に投影したときの境界線の形状が、以下の条件式(9)を満たすように設定されている。
Also, T is the distance from the on-axis deflection point to the multistage lens in the reference plane G. The number of lenses arranged between the deflection surface 4a and the multistage lens surface is m (m lenses), and each lens is sequentially arranged from the deflection surface 4a to the i-th lens (i = 0, 1,..., M). ), The thickness of the i-th lens is di, and the refractive index is ni.
Further, an arbitrary position in the main scanning direction of the multistage lens surface when the on-axis deflection point is the origin is Y, and the position in the subscanning direction at the position Y in the main scanning direction of the boundary line in the subscanning section of the multistage lens surface Let Hr (Y). At this time, in the present embodiment, the shape of the boundary line when projected onto a cross section perpendicular to the optical axis is set so as to satisfy the following conditional expression (9).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

次に、条件式(9)の導出について説明する。   Next, derivation of conditional expression (9) will be described.

まず、簡単のために、偏向面4aから多段レンズ面までの間にレンズが配設されていない場合(すなわち、屈折率がn≠1となる領域が無い場合)について、考える。
そのとき、主走査断面内において、多段レンズ面の主走査方向の任意の位置Yに到達する光線の軸上偏向点から多段レンズ面上の到達位置までの光路長をt(Y)とすると、t(Y)は、以下の近似式(10)で表すことができる。
First, for the sake of simplicity, let us consider a case where no lens is disposed between the deflecting surface 4a and the multistage lens surface (that is, there is no region where the refractive index is n ≠ 1).
At that time, if the optical path length from the on-axis deflection point of the light beam reaching an arbitrary position Y in the main scanning direction of the multistage lens surface in the main scanning section is t (Y), t (Y) can be expressed by the following approximate expression (10).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

ここで、多段レンズ面上をそれぞれ副走査斜入射角度α1及びα2でコニカルスキャンする二つの光束の軌跡の中点の副走査方向高さをh0(Y)とすると、h0(Y)は、以下の近似式(11)で表すことができる。   Here, assuming that the height in the sub-scanning direction at the midpoint of the trajectories of the two light beams conically scanned on the multistage lens surface at the sub-scanning oblique incident angles α1 and α2 is h0 (Y), h0 (Y) is It can be expressed by the approximate expression (11).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

ここで、式(11)に式(10)を代入すると、以下の式(12)が得られる。   Here, when Expression (10) is substituted into Expression (11), the following Expression (12) is obtained.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

式(12)で表される二つの光束の軌跡の中点の副走査方向高さに、さらに、二つの光束の副走査方向光束径を考慮すると、二つの光束からの離間量が同一となる座標点を算出することができる。この座標点を繋いだ曲線が、理想的な境界線となる。
ただし、結像レンズ5b1上での二つの走査光束の副走査方向光束径は、厳密には若干異なるが、被走査面8上では同等のスポット径であり、且つ被走査面8から結像レンズ5b1までの光路長は略同等である。そのため、光束径の差異は十分微小であるとし無視することができる。
従って、偏向面4aから多段レンズ面までの間にレンズが無い場合においては、理想の境界線形状は、式(12)で表すことができる。
Considering the height in the sub-scanning direction at the midpoint of the locus of the two light beams represented by Expression (12) and the sub-scanning direction light beam diameters of the two light beams, the distance from the two light beams is the same. Coordinate points can be calculated. A curve connecting these coordinate points is an ideal boundary line.
However, although the sub-scanning direction light beam diameters of the two scanning light beams on the imaging lens 5b1 are slightly different, they are the same spot diameter on the scanned surface 8, and from the scanned surface 8 to the imaging lens. The optical path lengths up to 5b1 are substantially the same. For this reason, the difference in beam diameter can be ignored because it is sufficiently small.
Therefore, when there is no lens between the deflecting surface 4a and the multi-stage lens surface, the ideal boundary line shape can be expressed by Expression (12).

次に、偏向面4aから多段レンズ面までの間にレンズが配設されている場合(すなわち、屈折率がn≠1となる領域が有る場合)について、考える。   Next, consider a case where a lens is disposed between the deflection surface 4a and the multistage lens surface (that is, a region where the refractive index is n ≠ 1).

上記のように、偏向面4aから多段レンズ面までの間に配設されたレンズ枚数をmとし、偏向面4aから順に各レンズを第iレンズ(i=0,1,・・・,m)としたときの、各レンズの肉厚をdi、屈折率をniとする。なお、肉厚diは主走査方向の位置Yに依存するが、それについては、ここでは無視する。   As described above, the number of lenses disposed between the deflecting surface 4a and the multistage lens surface is m, and each lens is sequentially arranged from the deflecting surface 4a to the i-th lens (i = 0, 1,..., M). Where the thickness of each lens is di and the refractive index is ni. The wall thickness di depends on the position Y in the main scanning direction, but is ignored here.

主走査断面内において、多段レンズ面の主走査方向の任意の位置Yに到達する光線の軸上偏向点から多段レンズ面上の到達位置までの光路長のうち、第iレンズを通過する際の内部の光路長をdi(Y)とする。そのとき、di(Y)は以下の近似式(13)で表すことができる。   In the main scanning section, the optical path length from the on-axis deflection point of the light beam reaching an arbitrary position Y in the main scanning direction of the multistage lens surface to the arrival position on the multistage lens surface when passing through the i-th lens Let the internal optical path length be di (Y). At that time, di (Y) can be expressed by the following approximate expression (13).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

従って、偏向面4aから多段レンズ面までの間にレンズが配設されていない場合に対する、多段レンズ面上をそれぞれ副走査斜入射角度α1及びα2で走査する二つの光束の軌跡の中点の副走査方向高さのずれ量Δhi(Y)は以下の式(14)のようになる。   Therefore, in the case where no lens is disposed between the deflecting surface 4a and the multistage lens surface, the subpoint of the middle point of the trajectories of the two light beams scanning on the multistage lens surface with the sub-scanning oblique incident angles α1 and α2 respectively. The amount of deviation Δhi (Y) in the scanning direction height is represented by the following equation (14).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

ここで、式(14)に式(13)を代入すると、以下の式(15)が得られる。   Here, when Expression (13) is substituted into Expression (14), the following Expression (15) is obtained.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

従って、第1レンズ乃至第mレンズを途中で通過して、多段レンズ面上を走査する二つの光束の軌跡の中点の副走査方向高さh(Y)、すなわち理想的な境界線の副走査方向高さは、上記のh0(Y)及びΔhi(Y)を用いて以下の式(16)で表すことができる。   Accordingly, the height h (Y) in the sub-scanning direction of the midpoint of the trajectories of the two light beams passing through the first lens to the m-th lens and scanning on the multistage lens surface, that is, the sub-line of the ideal boundary line. The height in the scanning direction can be expressed by the following equation (16) using h0 (Y) and Δhi (Y).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

ここで式(16)に、式(12)及び式(15)を代入すると、以下の式(17)が得られる。   Here, when Expression (12) and Expression (15) are substituted into Expression (16), the following Expression (17) is obtained.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

本実施形態では、多段レンズ面の副走査断面内の境界線の副走査方向高さHr(Y)が、以下の条件式(18)を満たすことが好ましい。   In the present embodiment, it is preferable that the height Hr (Y) in the sub-scanning direction of the boundary line in the sub-scan section of the multistage lens surface satisfies the following conditional expression (18).

Figure 2017090592
Figure 2017090592

もしHr(Y)が条件式(18)の下限値を下回ると、二つの光束のうち副走査方向下側の走査光束がレンズ取り付け誤差などによって振れて境界線でケラレてしまう。一方で、もしHr(Y)が条件式(18)の上限値を上回ると、二つの光束のうち副走査方向上側の走査光束がレンズ取り付け誤差などで振れて境界線でケラレてしまう。これらのような場合、良好な結像性能が得られない。
従って、本実施形態では、条件式(18)を満たすように多段レンズ面の境界線を設定することによって、二つの走査光束の境界線によるケラレを防いで良好な結像性能を達成し、且つ小型化に最適な結像レンズ配置を可能にすることができる。それにより、光走査装置の小型化を達成している。
If Hr (Y) falls below the lower limit value of the conditional expression (18), the scanning light beam on the lower side in the sub-scanning direction of the two light beams is shaken due to a lens mounting error or the like and is vignetted at the boundary line. On the other hand, if Hr (Y) exceeds the upper limit value of the conditional expression (18), the scanning light beam on the upper side in the sub-scanning direction out of the two light beams is shaken due to a lens attachment error or the like and is vignetted at the boundary line. In such cases, good imaging performance cannot be obtained.
Therefore, in the present embodiment, by setting the boundary line of the multistage lens surface so as to satisfy the conditional expression (18), vignetting due to the boundary line between the two scanning light beams is prevented, and good imaging performance is achieved. An imaging lens arrangement that is optimal for miniaturization can be made possible. Thereby, the miniaturization of the optical scanning device is achieved.

また、本実施形態では、多段レンズ面の境界線の副走査方向高さHr(Y)が、理想の境界線の副走査方向高さH(Y)と一致していることがより好ましい。具体的には、主走査方向においてレンズ鏡面全域にわたって、多段レンズ面の境界線の副走査方向高さHr(Y)が、理想の境界線の副走査方向高さH(Y)と一致していることがより好ましい。   In the present embodiment, it is more preferable that the height Hr (Y) of the boundary line of the multi-stage lens surface matches the height H (Y) of the ideal boundary line in the sub-scanning direction. Specifically, the height Hr (Y) of the boundary line of the multistage lens surface coincides with the height H (Y) of the ideal boundary line over the entire lens mirror surface in the main scanning direction. More preferably.

なお、本実施形態では、結像レンズ5b1の入射面の境界線の形状は、α1=+4.2度、α2=+1.5度、T=102.925mm、m=1、n1=1.524、d1=8mmとしたときの式(17)で表される曲線形状で構成されている。
また、本実施形態では、結像レンズ5b1の出射面の境界線の形状は、α1=+4.2度、α2=+1.5度、T=108.150mm、m=2、n1=1.524、d1=8mm、n2=1.524、d2=5.225mmとしたときの式(17)で表される曲線形状で構成されている。なお、肉厚d2については、結像レンズ5b1kと5b1cの肉厚の平均値となっていることに注意されたい。また、T、ni及びdiの値は、第1の領域と第2の領域とで異なる場合には、両者の平均値をとることに注意されたい。
In the present embodiment, the shape of the boundary line of the incident surface of the imaging lens 5b1 is α1 = + 4.2 degrees, α2 = + 1.5 degrees, T = 102.925 mm, m = 1, n1 = 1.524. , D1 = 8 mm, it is configured with a curved shape represented by the equation (17).
In the present embodiment, the shape of the boundary line of the exit surface of the imaging lens 5b1 is α1 = + 4.2 degrees, α2 = + 1.5 degrees, T = 108.150 mm, m = 2, n1 = 1.524. , D1 = 8 mm, n2 = 1.524, d2 = 5.225 mm, and a curved shape represented by Expression (17). It should be noted that the thickness d2 is an average value of the thicknesses of the imaging lenses 5b1k and 5b1c. Note that when the values of T, ni, and di are different between the first region and the second region, the average value of both is taken.

また、本実施形態では、副走査斜入射角度α1及びα2は、以下の条件式(19)及び(20)を満たすように設定している。
0.5°≦|α2|≦2.5°・・・・・(19)
3.5°≦|α1|≦5.0°・・・・・(20)
In this embodiment, the sub-scanning oblique incident angles α1 and α2 are set so as to satisfy the following conditional expressions (19) and (20).
0.5 ° ≦ | α2 | ≦ 2.5 ° (19)
3.5 ° ≦ | α1 | ≦ 5.0 ° (20)

なお、本実施形態では感光ドラムKに向かう光束の斜入射角度α1は+4.2度、感光ドラムCに向かう光束の斜入射角度α2=+1.5度となっているため、条件式(19)及び(20)はそれぞれ満たされている。   In this embodiment, since the oblique incident angle α1 of the light beam toward the photosensitive drum K is +4.2 degrees and the oblique incident angle α2 of the light beam toward the photosensitive drum C is +1.5 degrees, the conditional expression (19) And (20) are each satisfied.

もし、|α1|>5.0度となると、コニカルスキャンに起因する走査線湾曲量及び波面収差が大きくなりすぎて、これらを十分良好に補正することができず、良好な画像を形成することができなくなる。
また、|α1|<3.5度あるいは|α2|>2.5度となると、以下の問題が生じる。すなわち、結像レンズ5b1の多段レンズ面上で感光ドラムKへの光束と感光ドラムCへの光束との光線分離が不十分となる。それにより、公差によって光束通過高さがずれた際に、各光束が多段レンズ面の境界線によって、又は境界線を挟んで反対側の面に入射することによって、反対側の面でケラレてしまう。そのため、不要なゴースト光や光束のケラレによる被走査面上でのスポット劣化が生じてしまい、良好な画像が得られない。
また、|α2|<0.5度となると、基準平面Gに対して副走査方向に非対称に光路を偏らせる効果が小さくなりすぎるため、感光ドラムCに向かう第2の光束をもう一つの第2の光束である感光ドラムYに向かう光束と光路分離することができない。そのため、図2のようにコンパクトに結像光学系の光路を折り曲げることができない。
従って、本実施形態では、条件式(19)及び(20)を満たすように、副走査斜入射角度α1及びα2を設定することによって、境界線による光束のケラレを防ぎ、かつ斜入射角度が大きいことによる結像性能の劣化を防ぐことができる。それにより、コンパクトで良好な結像性能を達成することができる光走査装置を得ることができる。
If | α1 |> 5.0 degrees, the scanning line curvature amount and wavefront aberration caused by conical scanning become excessively large, and these cannot be corrected sufficiently satisfactorily, and a good image is formed. Can not be.
Further, when | α1 | <3.5 degrees or | α2 |> 2.5 degrees, the following problems occur. That is, the light beam separation between the light beam to the photosensitive drum K and the light beam to the photosensitive drum C is insufficient on the multistage lens surface of the imaging lens 5b1. As a result, when the light beam passage height is shifted due to tolerance, each light beam is vignetted on the opposite surface by entering the boundary surface of the multistage lens surface or entering the opposite surface across the boundary line. . For this reason, spot deterioration on the surface to be scanned due to ghosting of unnecessary ghost light or luminous flux occurs, and a good image cannot be obtained.
Also, when | α2 | <0.5 degrees, the effect of asymmetrically deflecting the optical path with respect to the reference plane G in the sub-scanning direction becomes too small, so that the second light beam directed to the photosensitive drum C is another second light beam. The optical path cannot be separated from the light beam toward the photosensitive drum Y, which is the second light beam. Therefore, the optical path of the imaging optical system cannot be bent compactly as shown in FIG.
Therefore, in this embodiment, by setting the sub-scanning oblique incident angles α1 and α2 so as to satisfy the conditional expressions (19) and (20), the vignetting of the light beam due to the boundary line is prevented and the oblique incident angle is large. Therefore, it is possible to prevent deterioration of the imaging performance. Thereby, it is possible to obtain an optical scanning device that is compact and can achieve good imaging performance.

本実施形態では、例えば図5(a)及び(b)に示すように、走査光束が境界線によってケラレるのを防ぐために、境界線を、主走査方向において中央部から端部に行くにつれて、軸上偏向点を含む主走査断面から離れる方向に湾曲させている。
また、このように入射面及び出射面における境界線の湾曲方向を同一方向にすることで、入射面の境界線と出射面の境界線との間の副走査方向高さのずれを極力抑えることができる。それにより、結像レンズ5b1及び5b2を単純なレンズ形状で形成することを可能にし、射出成形時のレンズ面変形を小さく抑えることができる。
In this embodiment, for example, as shown in FIGS. 5A and 5B, in order to prevent the scanning light beam from being vignetted by the boundary line, the boundary line is moved from the center to the end in the main scanning direction. It is curved in a direction away from the main scanning section including the on-axis deflection point.
In addition, by making the bending direction of the boundary line on the entrance surface and the exit surface in the same direction in this way, it is possible to suppress the deviation of the height in the sub-scanning direction between the boundary line on the entrance surface and the boundary line on the exit surface as much as possible. Can do. Thereby, the imaging lenses 5b1 and 5b2 can be formed in a simple lens shape, and the lens surface deformation at the time of injection molding can be suppressed small.

本実施形態の結像レンズ5b1及び5b2のような多段レンズを作製する方法としては、レンズを金型で射出成形する、あるいはレンズを直接切削加工する方法等がある。いずれの方法でも、不連続部である境界線の形状が複雑な場合は、レンズ金型あるいはレンズ自体の加工が著しく難しくなり、レンズのコストUPや形成された面の精度の低下等の問題が生じる。このため、境界線の形状は、極力簡易にすることが肝要である。   As a method for producing a multistage lens such as the imaging lenses 5b1 and 5b2 of the present embodiment, there are a method of injection-molding the lens with a mold or a method of directly cutting the lens. In any method, when the shape of the boundary line which is a discontinuous portion is complicated, it becomes extremely difficult to process the lens mold or the lens itself, and there are problems such as an increase in the cost of the lens and a decrease in accuracy of the formed surface. Arise. For this reason, it is important to make the shape of the boundary line as simple as possible.

そこで、本実施形態では、結像レンズ5b1及び5b2の境界線の形状を単純な湾曲形状で形成するために、入射面及び出射面の形状を以下のように設定している。
まず第一に、結像レンズ5b1及び5b2の入射面の母線形状を、変曲点を有さないように設計している。これにより、入射面上及び出射面上における走査光束の副走査方向高さの主走査方向依存性を、単純な湾曲形状にすることができる。
Therefore, in the present embodiment, in order to form the boundary line between the imaging lenses 5b1 and 5b2 with a simple curved shape, the shapes of the entrance surface and the exit surface are set as follows.
First of all, the shape of the generatrix of the entrance surfaces of the imaging lenses 5b1 and 5b2 is designed so as not to have an inflection point. Thereby, the main scanning direction dependency of the height of the scanning light beam on the entrance surface and the exit surface in the sub-scanning direction can be a simple curved shape.

図6(a)及び(b)はそれぞれ、結像レンズ5b1の第1の領域及び第2の領域それぞれの入射面及び出射面の母線形状を示している。   FIGS. 6A and 6B show the generatrix shapes of the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region of the imaging lens 5b1, respectively.

図6(a)及び(b)からわかるように、結像レンズ5b1の第1及び第2の領域の入射面は、母線形状が変曲点を有さないように、単純な凹面形状に設定されている。   As can be seen from FIGS. 6A and 6B, the entrance surfaces of the first and second regions of the imaging lens 5b1 are set to a simple concave shape so that the generatrix does not have an inflection point. Has been.

第二に、結像レンズ5b1及び5b2の入射面は、子線の面傾きが主走査方向位置によって変化する子線チルト変化面であり、この子線チルトの変化量を小さく抑えて設定している。
走査光束が入射面で副走査方向に屈折される角度は、各主走査方向位置での子線チルトと子線曲率で決まる。
そのため、本実施形態では、結像レンズ5b1及び5b2の入射面の主走査方向全域での子線チルトの変化量、すなわち最大値と最小値の差を、100分以下となるように設定している。
これにより、出射面上における走査光束の副走査方向高さの主走査方向依存性を、単純な湾曲形状にすることができる。
Second, the entrance surfaces of the imaging lenses 5b1 and 5b2 are sub-tilt tilt changing surfaces in which the plane inclination of the sub-line changes depending on the position in the main scanning direction. The change amount of the sub-line tilt is set to be small. Yes.
The angle at which the scanning light beam is refracted in the sub-scanning direction on the incident surface is determined by the sub-line tilt and the sub-line curvature at each position in the main scanning direction.
For this reason, in this embodiment, the amount of change in the sub-line tilt across the main scanning direction of the incident surfaces of the imaging lenses 5b1 and 5b2, that is, the difference between the maximum value and the minimum value is set to be 100 minutes or less. Yes.
Thereby, the main scanning direction dependency of the height of the scanning light beam on the exit surface in the sub-scanning direction can be a simple curved shape.

図7(a)及び(b)はそれぞれ、結像レンズ5b1の第1の領域及び第2の領域それぞれの入射面及び出射面の子線チルト量の主走査方向位置依存性を示している。   FIGS. 7A and 7B show the position dependency of the sub-tilt direction of the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region of the imaging lens 5b1 in the main scanning direction, respectively.

図7(a)及び(b)からわかるように、結像レンズ5b1の入射面での主走査方向全域での子線チルト量の変化は小さく設定されている。   As can be seen from FIGS. 7A and 7B, the change in the amount of tilt of the child line across the entire main scanning direction on the incident surface of the imaging lens 5b1 is set small.

また、走査光束が結像レンズ5b1及び5b2に入射するまでの光路において、副走査方向の屈折力が強いレンズが配設されている場合、そのレンズの取り付け誤差によって結像レンズ5b1及び5b2に入射する走査光束の副走査方向高さがずれてしまう。
そのため、本実施形態では、結像レンズ5aは副走査方向に略ノンパワーとし、結像レンズ5b1及び5b2に正の副走査方向の屈折力を付している。
これにより、結像レンズ5aの取り付け誤差が大きい場合であっても、走査光束の副走査方向高さのずれを十分に抑え、結像レンズ5b1及び5b2の境界線で光束がケラレることを防ぐことができる。
ただし、本発明はこの構成に限定されるものではなく、結像レンズ5b1及び5b2に最も強い副走査方向の屈折力を与えていれば、本発明の効果は十分に得られる。
In addition, when a lens having a strong refractive power in the sub-scanning direction is disposed in the optical path until the scanning light beam enters the imaging lenses 5b1 and 5b2, it enters the imaging lenses 5b1 and 5b2 due to an attachment error of the lens. The height of the scanning light beam to be shifted in the sub-scanning direction is shifted.
For this reason, in this embodiment, the imaging lens 5a is substantially non-powered in the sub-scanning direction, and the imaging lenses 5b1 and 5b2 have a refractive power in the positive sub-scanning direction.
Thereby, even when the mounting error of the imaging lens 5a is large, the deviation of the height of the scanning light beam in the sub-scanning direction is sufficiently suppressed, and the light beam is prevented from vignetting at the boundary line between the imaging lenses 5b1 and 5b2. be able to.
However, the present invention is not limited to this configuration, and if the strongest refractive power in the sub-scanning direction is given to the imaging lenses 5b1 and 5b2, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.

多段レンズを射出成形で作製した場合、第1の領域と第2の領域との間の境界線における光軸方向の段差が大きいと、境界線付近及び走査光束通過領域で子線方向の面クセが大きくなってしまうため、結像性能が劣化してしまうという課題がある。
そこで、本実施形態では、第1の領域と第2の領域のレンズ面の間の光軸方向の段差の向きが主走査方向に沿って中央部と端部とで逆になるように、各レンズ面を設計する。
これにより、レンズ全域において段差の大きさを小さく抑えることができる。
When a multi-stage lens is manufactured by injection molding, if there is a large step in the optical axis direction at the boundary line between the first region and the second region, the surface direction in the sub-line direction will be near the boundary line and in the scanning beam passage region. Increases the imaging performance.
Therefore, in the present embodiment, the direction of the step in the optical axis direction between the lens surfaces of the first region and the second region is reversed between the central portion and the end portion along the main scanning direction. Design the lens surface.
Thereby, the magnitude | size of a level | step difference can be restrained small in the whole lens area.

図8は、本実施形態に係る結像レンズ5b1の主走査方向の各位置における、入射面の副走査断面形状を示している。
図9は、本実施形態に係る結像レンズ5b1の主走査方向の各位置における、出射面の副走査断面形状を示している。
FIG. 8 shows the sub-scanning cross-sectional shape of the incident surface at each position in the main scanning direction of the imaging lens 5b1 according to this embodiment.
FIG. 9 shows the sub-scanning cross-sectional shape of the exit surface at each position in the main scanning direction of the imaging lens 5b1 according to this embodiment.

図8及び図9に示されているように、結像レンズ5b1の入射面及び出射面において、第1の領域と第2の領域とが、光軸方向に段差を有するように、境界線によって不連続に接続されている。そして、該段差の向きが、主走査方向に沿って中央部と端部とで逆になっていることがわかる。
換言すると、結像レンズ5b1の第1の領域の第2の領域側の端部と、第2の領域の第1の領域側の端部との、結像レンズ5b1の光軸方向における位置の関係は、結像レンズ5b1の主走査方向における中央部と端部とで逆である。
また、図8及び図9からわかるように、本実施形態では、結像レンズ5b1の第1の領域及び第2の領域の入射面及び出射面の面頂点位置を光軸方向にずらして境界線における段差を低減することによって、段差に起因する面クセ量を低減することができる。
As shown in FIG. 8 and FIG. 9, on the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1, the first region and the second region have a step in the optical axis direction. Connected discontinuously. And it turns out that the direction of this level | step difference is reverse by the center part and an edge part along the main scanning direction.
In other words, the positions of the end of the first region of the imaging lens 5b1 on the second region side and the end of the second region on the first region side in the optical axis direction of the imaging lens 5b1. The relationship is reverse between the central portion and the end portion of the imaging lens 5b1 in the main scanning direction.
Further, as can be seen from FIGS. 8 and 9, in the present embodiment, the boundary line is formed by shifting the surface vertex positions of the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region of the imaging lens 5b1 in the optical axis direction. By reducing the level difference, the amount of surface habit caused by the level difference can be reduced.

また、本実施形態では、表4からわかるように、結像レンズ5b1の入射面及び出射面を、副走査断面内における面傾き量が主走査方向に沿って変化する光学面(子線チルト変化面)として設定している。
本実施形態では、このような光学面を用いることで、結像レンズの主走査方向の任意の位置で母線形状とは独立して副走査方向の面傾きを設定することができ、走査領域全域でコニカルスキャンに起因する波面収差を良好に補正することができる。
ただし、本発明はこの構成に限らず、非対称な複数の領域を有する多段レンズにおいて、前述したように複数の領域を接続する境界線を非直線形状に設定すれば、本発明の効果を十分満たすことができる。
Further, in this embodiment, as can be seen from Table 4, the incident surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 are optical surfaces (subordinate tilt changes) in which the amount of surface inclination in the sub-scanning section changes along the main scanning direction. Surface).
In this embodiment, by using such an optical surface, the surface inclination in the sub-scanning direction can be set independently of the bus shape at any position in the main scanning direction of the imaging lens. Thus, it is possible to satisfactorily correct the wavefront aberration caused by the conical scan.
However, the present invention is not limited to this configuration, and in a multistage lens having a plurality of asymmetric regions, if the boundary line connecting the plurality of regions is set to a non-linear shape as described above, the effect of the present invention is sufficiently satisfied. be able to.

[第二実施形態]
上記のように、本実施形態の結像レンズ5b1の第1の領域及び第2の領域の入射面及び出射面は、副走査断面内において、境界線に対して非対称であるため、境界線が光軸方向に段差を有し、面の傾きが不連続な部分を有する。
従って、結像レンズ5b1が射出成形によって成形される際には、段差や、面の傾きに不連続な部分があると、その近傍で、射出成形時の熱変形応力によって、レンズ面の変形及びクセが生じやすい。
そこで、第1の領域と第2の領域の間をスプライン曲線によって接続することで、境界線の光軸方向の段差及び面の傾きの不連続性を無くし、不連続性に起因する問題を抑制してもよい。
[Second Embodiment]
As described above, the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region of the imaging lens 5b1 of the present embodiment are asymmetric with respect to the boundary line in the sub-scanning cross section. There is a step in the optical axis direction, and there is a portion where the surface inclination is discontinuous.
Therefore, when the imaging lens 5b1 is molded by injection molding, if there is a step or a discontinuous portion in the tilt of the surface, the lens surface may be deformed and deformed in the vicinity by thermal deformation stress during injection molding. A habit is likely to occur.
Therefore, by connecting the first area and the second area with a spline curve, the step in the optical axis direction of the boundary line and the discontinuity of the tilt of the surface are eliminated, and problems caused by the discontinuity are suppressed. May be.

図10は、第二実施形態に係る結像レンズ5b1の主走査方向の各位置における、入射面の副走査断面形状を示している。
図11は、第二実施形態に係る結像レンズ5b1の主走査方向の各位置における、出射面の副走査断面形状を示している。
FIG. 10 shows the sub-scanning cross-sectional shape of the incident surface at each position in the main scanning direction of the imaging lens 5b1 according to the second embodiment.
FIG. 11 shows the sub-scanning cross-sectional shape of the exit surface at each position in the main scanning direction of the imaging lens 5b1 according to the second embodiment.

図10及び図11に示されているように、第一実施形態と同様に、結像レンズ5b1の入射面及び出射面において、第1の領域と第2の領域とが、光軸方向に段差を有するように、境界線によって接続されている。そして、該段差の向きが、主走査方向に沿って中央部と端部とで逆になっていることがわかる。
また、第二実施形態に係る結像レンズ5b1の第1の領域と第2の領域の入射面及び出射面を接続する境界線は、スプライン曲線となっている。
As shown in FIGS. 10 and 11, as in the first embodiment, the first region and the second region are stepped in the optical axis direction on the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5 b 1. Are connected by a boundary line. And it turns out that the direction of this level | step difference is reverse by the center part and an edge part along the main scanning direction.
Further, the boundary line connecting the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region of the imaging lens 5b1 according to the second embodiment is a spline curve.

副走査断面内において、非対称である第1の領域と第2の領域の入射面及び出射面をスプライン曲線で接続した場合、スプライン曲線と第1の領域及び第2の領域との接続部において局所曲率半径が非常に小さい凹凸部が必ず生じる。
この凹凸部によって走査光束がケラレた場合においても、第一実施形態のような境界線が段差である場合と同様に、結像性能の劣化が生じてしまう。そのため、この凹凸部を第一実施形態の境界線と同様に主走査方向に沿って湾曲させることで、結像性能の劣化を防ぐことができる。
すなわち、スプライン曲線を用いることによって、第1の領域と第2の領域との間の不連続性を無くしても、スプライン曲線と第1の領域及び第2の領域との接続部における凹凸部を主走査方向に沿って湾曲させることで、本発明の効果を十分に得ることができる。
In the sub-scan section, when the incident surface and the exit surface of the first region and the second region which are asymmetric are connected by a spline curve, the spline curve is locally connected at the connection portion between the first region and the second region. Irregularities with a very small radius of curvature always occur.
Even when the scanning light beam is vignetted by the uneven portion, the imaging performance is deteriorated as in the case where the boundary line is a step as in the first embodiment. Therefore, it is possible to prevent the imaging performance from being deteriorated by curving the uneven portion along the main scanning direction in the same manner as the boundary line of the first embodiment.
That is, by using the spline curve, the uneven portion at the connection between the spline curve and the first region and the second region can be reduced even if the discontinuity between the first region and the second region is eliminated. By curving along the main scanning direction, the effects of the present invention can be sufficiently obtained.

本発明は、多段結像レンズにおける複数の領域のレンズ面が非対称であれば、有効な効果を発揮することができる。   The present invention can exhibit an effective effect as long as the lens surfaces of a plurality of regions in the multistage imaging lens are asymmetric.

ここまで、結像レンズ5b1についてのみ説明してきたが、結像レンズ5b2についても同様に構成することができる。   Up to this point, only the imaging lens 5b1 has been described, but the imaging lens 5b2 can be configured in the same manner.

第一実施形態では、境界線を、例えば式(17)に示されるような単純な湾曲形状で構成したが、本発明はこれに限定されない。第1の領域及び第2の領域の入射面及び出射面を接続する境界線は、主走査方向において中央部よりも端部の方が、軸上偏向点を含む主走査断面から離れる方向でさえあれば、本発明の効果を十分に得ることができる。
また、第一及び第二実施形態では、各光源から射出される光束同士の干渉を防ぐために、入射光学系LA2及びLA4の光束及び入射光学系LA1及びLA3の光束それぞれの主走査断面内における偏向面4aへの入射角度を85度及び75度と設定した。しかし、該入射角度を単一の値に統一してもよい。主走査断面内における偏向面4aへの入射角度を単一の値に統一した場合、結像レンズ5b1及び5b2を同一な形状に設計することができ、一種類のレンズ金型のみで結像レンズ5b1及び5b2を成形できるため、レンズ製造コストをさらに削減することができる。
In the first embodiment, the boundary line is configured with a simple curved shape as shown in, for example, Expression (17), but the present invention is not limited to this. The boundary line connecting the entrance surface and the exit surface of the first region and the second region is even in the direction away from the main scanning section including the axial deflection point at the end rather than the center in the main scanning direction. If it exists, the effect of this invention can fully be acquired.
In the first and second embodiments, in order to prevent interference between the light beams emitted from the respective light sources, the light beams of the incident optical systems LA2 and LA4 and the light beams of the incident optical systems LA1 and LA3 in the main scanning section are deflected. The incident angles on the surface 4a were set to 85 degrees and 75 degrees. However, the incident angle may be unified to a single value. When the incident angle to the deflecting surface 4a in the main scanning section is unified to a single value, the imaging lenses 5b1 and 5b2 can be designed to have the same shape, and the imaging lens can be formed with only one type of lens mold. Since 5b1 and 5b2 can be molded, the lens manufacturing cost can be further reduced.

第一及び第二実施形態では、入射光学系LA1の光束及び入射光学系LA2の光束を、副走査方向において4.2°及び1.5°の異なる斜入射角度で偏向面4aへ入射させているが、同一の角度で斜入射させても、本発明の効果を得ることができる。同様に、入射光学系LA3の光束及び入射光学系LA4の光束を、副走査方向において同一の角度で偏向面4aへ斜入射させても、本発明の効果を得ることができる。
また、第一及び第二実施形態の光源1は、一つの発光点を有する半導体レーザーで構成したが、複数の発光点を有するモノリシックマルチビームレーザーで構成しても構わない。
また、第一及び第二実施形態の偏向手段4は、一つのポリゴンミラーで構成したが、副走査方向に配列された複数のポリゴンミラーで構成しても構わない。
In the first and second embodiments, the light beam of the incident optical system LA1 and the light beam of the incident optical system LA2 are incident on the deflecting surface 4a at different oblique incident angles of 4.2 ° and 1.5 ° in the sub-scanning direction. However, the effects of the present invention can be obtained even when oblique incidence is performed at the same angle. Similarly, the effect of the present invention can be obtained even when the light beam of the incident optical system LA3 and the light beam of the incident optical system LA4 are obliquely incident on the deflecting surface 4a at the same angle in the sub-scanning direction.
Moreover, although the light source 1 of the first and second embodiments is configured by a semiconductor laser having one light emitting point, it may be configured by a monolithic multi-beam laser having a plurality of light emitting points.
In addition, the deflection unit 4 of the first and second embodiments is configured by one polygon mirror, but may be configured by a plurality of polygon mirrors arranged in the sub-scanning direction.

第一及び第二実施形態の結像レンズ5aは、副走査方向にノンパワーに設定することで、結像レンズ5aの副走査方向に対する偏心による結像性能の劣化を低減しているが、副走査方向にパワーを有していても構わない。
また、第一及び第二実施形態では、図2に示されているように、結像レンズ5aの後に折り返しミラー6aを配置し、4本の光束を2本ずつ2組の光束に分離し、それぞれ結像レンズ5b1及び5b2で入射させているが、本発明の効果はこの構成に限定されない。例えば、折り返しミラー6aを無くし、結像レンズ5b1及び5b2を一体成型し、4本の光束にそれぞれ対応する4つの領域を有する多段結像レンズ5bを用いても、本発明の効果を得ることができる。
また、第一及び第二実施形態では、複数の光源の保持部同士及び調整工具同士の干渉を防ぐために、入射光学系LA2及びLA4の光束及び入射光学系LA1及びLA3の光束それぞれの主走査断面内における偏向面4aへの入射角度を異なる角度にしている。しかし、該入射角度を統一しても構わない。その場合、4つの光源を、副走査方向に一列に並べて配列することになる。また、各入射光学系の光路を合成するための合成プリズムやミラー等の合成手段を用いても、本発明の効果を得ることができる。
In the imaging lens 5a of the first and second embodiments, the non-power is set in the sub-scanning direction to reduce the degradation of imaging performance due to the eccentricity of the imaging lens 5a with respect to the sub-scanning direction. You may have power in the scanning direction.
Further, in the first and second embodiments, as shown in FIG. 2, a folding mirror 6a is disposed after the imaging lens 5a, and the four light beams are separated into two sets of light beams by two, Although the light is incident on the imaging lenses 5b1 and 5b2, respectively, the effect of the present invention is not limited to this configuration. For example, the effects of the present invention can be obtained even when the folding mirror 6a is eliminated, the imaging lenses 5b1 and 5b2 are integrally formed, and the multistage imaging lens 5b having four regions respectively corresponding to the four light beams is used. it can.
In the first and second embodiments, in order to prevent interference between the holding units of the plurality of light sources and between the adjustment tools, the main scanning sections of the light beams of the incident optical systems LA2 and LA4 and the light beams of the incident optical systems LA1 and LA3, respectively. The incident angle to the deflection surface 4a is set to a different angle. However, the incident angles may be unified. In that case, four light sources are arranged in a line in the sub-scanning direction. The effects of the present invention can also be obtained by using a combining means such as a combining prism or mirror for combining the optical paths of the respective incident optical systems.

[第三実施形態]
図12(a)及び(b)はそれぞれ、第三実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
なお、図12中において、副走査方向に沿った基準平面Gの位置をZ=0、光束が結像レンズ5aの光軸と交わる点をY=0としている。また、以降の議論は、結像レンズ5b2についても同様であるため、結像レンズ5b2についての説明は省略する。
[Third embodiment]
12 (a) and 12 (b) respectively show the boundary line between the multistage lens surface and the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the third embodiment are projected onto a cross section perpendicular to the optical axis. It represents the trajectory of the upper scanning beam. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.
In FIG. 12, the position of the reference plane G along the sub-scanning direction is Z = 0, and the point where the light beam intersects the optical axis of the imaging lens 5a is Y = 0. Further, since the following discussion is the same for the imaging lens 5b2, the description of the imaging lens 5b2 is omitted.

本実施形態に係る境界線は、第一及び第二実施形態とは異なり、湾曲形状ではなく、1つの屈曲点を有する2つの直線で構成されている。それ以外の構成については、第一及び第二実施形態と同様であるため、同様の符番を付して、説明を省略する。   Unlike the first and second embodiments, the boundary line according to this embodiment is not a curved shape, but is composed of two straight lines having one bending point. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第三実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線の、主走査方向座標Y(mm)に対する副走査方向座標Z(mm)の関係をそれぞれ、以下の表5及び表6に示す。   Table 5 and Table 5 below show the relationship between the main scanning direction coordinate Y (mm) and the sub-scanning direction coordinate Z (mm) of the boundary lines of the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the third embodiment. It is shown in FIG.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

Figure 2017090592
Figure 2017090592

なお、表中の境界線の角度は、境界線がY軸に対してなす角度として定義されており、反時計回りを正としている。   Note that the angle of the boundary line in the table is defined as an angle formed by the boundary line with respect to the Y axis, and a counterclockwise direction is positive.

具体的には、第三実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線は、主走査方向中央部(Y=0)に屈曲点を1つ有して、該屈曲点を挟んで傾きが異なる2つの直線で構成されている。
ここで、光軸に垂直な断面に投影した時の、屈曲点を挟んだ2つの境界線(本実施形態では2つの直線)の間に形成される角度を屈曲角度と定義する。屈曲角度が大きいと、レンズ金型又はレンズ自身の加工が困難になってしまうため、屈曲角度は小さい方が好ましい。
Specifically, each boundary line between the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the third embodiment has one inflection point at the central portion in the main scanning direction (Y = 0). It is composed of two straight lines with different inclinations.
Here, an angle formed between two boundary lines (two straight lines in the present embodiment) sandwiching a bending point when projected onto a cross section perpendicular to the optical axis is defined as a bending angle. When the bending angle is large, it becomes difficult to process the lens mold or the lens itself. Therefore, it is preferable that the bending angle is small.

具体的には、本実施形態では、結像レンズ5b1の入射面においては、屈曲点を挟んで0≦Y≦100の領域では、境界線の角度は0.63度、−100≦Y<0の領域では、境界線の角度は−0.63度と設定されている。
従って、屈曲角度は、0.63+0.63=1.26度となり、十分小さく設定されていることがわかる。
また、本実施形態では、屈曲点を主走査方向中央部(Y=0)にのみ設けることで、屈曲点の数を最小限に抑えており、境界線による走査光束のケラレを防いでいる。
また、本実施形態では、屈曲角度を1.26度と小さく設定しているが、屈曲角度は10度以下に抑えることができれば、本発明の効果を十分に得ることができる。
Specifically, in the present embodiment, on the incident surface of the imaging lens 5b1, the boundary angle is 0.63 degrees and −100 ≦ Y <0 in the region of 0 ≦ Y ≦ 100 across the bending point. In this area, the angle of the boundary line is set to -0.63 degrees.
Therefore, it can be seen that the bending angle is 0.63 + 0.63 = 1.26 degrees, which is set sufficiently small.
In the present embodiment, the number of bending points is minimized by providing the bending point only in the central portion (Y = 0) in the main scanning direction, and vignetting of the scanning light beam due to the boundary line is prevented.
In this embodiment, the bending angle is set as small as 1.26 degrees. However, if the bending angle can be suppressed to 10 degrees or less, the effect of the present invention can be sufficiently obtained.

同様に、結像レンズ5b1の出射面における屈曲角度は、0.52+0.52=1.04度となり、十分小さく設定されていることがわかる。   Similarly, it can be seen that the bending angle on the exit surface of the imaging lens 5b1 is 0.52 + 0.52 = 1.04 degrees, which is set sufficiently small.

なお、本実施形態においても、境界線の副走査方向高さHr(Y)が、条件式(18)を満たすように設定されているため、レンズ全域において境界線による走査光束のケラレを防ぐことができ、良好な結像性能を得ることができる。   Also in this embodiment, since the height Hr (Y) of the boundary line in the sub-scanning direction is set to satisfy the conditional expression (18), vignetting of the scanning light beam due to the boundary line is prevented over the entire lens. And good imaging performance can be obtained.

[第四実施形態]
図13(a)及び(b)はそれぞれ、第四実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
[Fourth embodiment]
FIGS. 13A and 13B respectively show the boundary line between the multistage lens surface and the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the fourth embodiment are projected onto a cross section perpendicular to the optical axis. It represents the trajectory of the upper scanning beam. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.

本実施形態に係る境界線は、第三実施形態とは異なり、3つの屈曲点を有する4つの直線で構成されている。それ以外の構成については、第一及び第二実施形態と同様であるため、同様の符番を付して、説明を省略する。   Unlike the third embodiment, the boundary line according to the present embodiment is composed of four straight lines having three bending points. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第四実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線の、主走査方向座標Y(mm)に対する副走査方向座標Z(mm)の関係をそれぞれ、以下の表7及び表8に示す。   Table 7 and Table 7 below show the relationship between the main scanning direction coordinate Y (mm) and the sub-scanning direction coordinate Z (mm) of the boundary lines of the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the fourth embodiment, respectively. It is shown in FIG.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

Figure 2017090592
Figure 2017090592

表7及び表8に示されているように、第四実施形態においても、第三実施形態と同様に、屈曲角度を小さく抑えることができていることがわかる。   As shown in Tables 7 and 8, it can be seen that also in the fourth embodiment, the bending angle can be kept small as in the third embodiment.

本実施形態においては、結像レンズ5b1及び5b2は、レンズ金型に樹脂を流し込み、射出成形することで製造される。
また、多段結像レンズ5b1及び5b2の入射面及び出射面はそれぞれ、境界線を挟んだ副走査方向上下の第1の領域及び第2の領域に対応して形状が異なるように副走査方向に並べられた2つのレンズ鏡面駒によって成形される。
2つのレンズ鏡面駒を並べた金型構造において、境界線が中央部から端部に行くに従って、軸上偏向点を含む主走査断面から単調に離れる方向に湾曲あるいは屈曲させていると、いずれかの鏡面駒のレンズ端部における副走査方向幅が狭くなってしまう。
鏡面駒の幅が狭いと十分な剛性が得られず、レンズ成形時に鏡面駒の端部が変形することで、レンズ面形状の成形安定性が悪くなるという問題がある。
そこで、本実施形態では、境界線が、少なくとも2つ以上の屈曲点を有するようにしている。そして、主走査方向の最も端部側の屈曲点において、該屈曲点を挟んで中央部側の境界線よりも端部側の境界線の方が、光軸方向に垂直な断面に投影した時の主走査方向に対してなす角度が小さくなるように設定されている。
これにより、本実施形態では、鏡面駒のレンズ端部における副走査方向幅を十分に確保することができ、レンズ面形状の成形安定性を十分に保つことができる。
In the present embodiment, the imaging lenses 5b1 and 5b2 are manufactured by pouring resin into a lens mold and injection molding.
In addition, the entrance and exit surfaces of the multistage imaging lenses 5b1 and 5b2 are arranged in the sub-scanning direction so that their shapes are different corresponding to the first and second regions above and below the sub-scanning direction across the boundary line. It is formed by two lens mirror pieces arranged side by side.
In a mold structure with two lens mirror pieces arranged side by side, the boundary line is curved or bent in a direction that is monotonously separated from the main scanning section including the on-axis deflection point, as the boundary line goes from the center to the end. The width in the sub-scanning direction at the lens end of the mirror piece is reduced.
If the width of the mirror surface piece is narrow, sufficient rigidity cannot be obtained, and there is a problem that the molding stability of the lens surface shape is deteriorated because the end portion of the mirror surface piece is deformed during lens forming.
Therefore, in this embodiment, the boundary line has at least two or more bending points. Then, at the bending point on the most end side in the main scanning direction, when the boundary line on the end side rather than the boundary line on the center side across the bending point is projected onto a cross section perpendicular to the optical axis direction The angle formed with respect to the main scanning direction is set to be small.
Thereby, in this embodiment, the subscanning direction width | variety in the lens edge part of a mirror surface piece can fully be ensured, and the shaping | molding stability of a lens surface shape can fully be maintained.

[第五実施形態]
図14(a)及び(b)はそれぞれ、第五実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
[Fifth embodiment]
FIGS. 14A and 14B show the boundary line between the multistage lens surface and the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the fifth embodiment are projected on a cross section perpendicular to the optical axis, respectively. It represents the trajectory of the upper scanning beam. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.

本実施形態に係る境界線は、第三及び第四実施形態とは異なり、4つの屈曲点を有する5つの直線で構成されている。なお、4つの屈曲点のいずれも、主走査方向中央部(Y=0)に設けられていない。それ以外の構成については、第一及び第二実施形態と同様であるため、同様の符番を付して、説明を省略する。   Unlike the third and fourth embodiments, the boundary line according to this embodiment is composed of five straight lines having four bending points. Note that none of the four bending points is provided in the central portion (Y = 0) in the main scanning direction. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第五実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線の、主走査方向座標Y(mm)に対する副走査方向座標Z(mm)の関係をそれぞれ、以下の表9及び表10に示す。   Table 9 and Table 9 below show the relationship between the main scanning direction coordinate Y (mm) and the sub-scanning direction coordinate Z (mm) of the boundary lines of the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the fifth embodiment, respectively. 10 shows.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

Figure 2017090592
Figure 2017090592

屈曲点を4つにすることで、各屈曲角度をさらに小さくできるとともに、中央部と両端部における境界線を光軸に垂直な断面に投影した場合に、主走査方向と平行にすることができる。
これにより、鏡面駒の光軸中心の回転姿勢をより制御しやすくし、レンズ面の面偏心誤差をより小さく抑えることができる。
By using four bending points, each bending angle can be further reduced, and when the boundary line at the center and both ends is projected on a cross section perpendicular to the optical axis, it can be made parallel to the main scanning direction. .
As a result, the rotational attitude of the mirror surface piece about the optical axis center can be controlled more easily, and the surface eccentricity error of the lens surface can be further reduced.

[第六実施形態]
図15(a)及び(b)はそれぞれ、第六実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
[Sixth embodiment]
15A and 15B show the boundary line between the multistage lens surface and the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the sixth embodiment are projected on a cross section perpendicular to the optical axis, respectively. It represents the trajectory of the upper scanning beam. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.

本実施形態に係る境界線は、第三乃至第五実施形態とは異なり、走査光束が通過する領域のみを湾曲形状とし、その外側領域においては直線形状とされている。それ以外の構成については、第一及び第二実施形態と同様であるため、同様の符番を付して、説明を省略する。   Unlike the third to fifth embodiments, the boundary line according to this embodiment has a curved shape only in the region through which the scanning light beam passes, and has a linear shape in the outer region. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第六実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線の、主走査方向座標Y(mm)に対する副走査方向座標Z(mm)の関係をそれぞれ、以下の表11及び表12に示す。   Table 11 and Table 11 below show the relationship between the main scanning direction coordinate Y (mm) and the sub-scanning direction coordinate Z (mm) of the boundary lines of the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the sixth embodiment, respectively. 12 shows.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

Figure 2017090592
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本実施形態では、境界線の形状を、走査光束が通過する領域のみ、走査光束が境界線を挟んで反対側の領域に入射することを防いだり、境界線でケラレてしまわないように、湾曲形状とする。そして、走査光束が通過する領域より外側の領域では、鏡面駒を高精度で設計しやすいように単純な直線形状としている。   In this embodiment, the shape of the boundary line is curved so that only the region through which the scanning light beam passes prevents the scanning light beam from entering the region on the opposite side across the boundary line and does not cause vignetting at the boundary line. Shape. And in the area | region outside the area | region through which a scanning light beam passes, it is made into the simple linear shape so that it may be easy to design a specular piece with high precision.

[第七実施形態]
図16(a)及び(b)はそれぞれ、第七実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面を光軸に垂直な断面に投影したときの多段レンズ面の境界線と多段レンズ面上の走査光束の軌跡を表している。なお、ここでの議論では、光路は展開されている、すなわち、折り返しミラー6、6aが存在しないと仮定しているものとする。
[Seventh embodiment]
FIGS. 16A and 16B show the boundary line between the multistage lens surface and the multistage lens surface when the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the seventh embodiment are projected on a cross section perpendicular to the optical axis, respectively. It represents the trajectory of the upper scanning beam. In the discussion here, it is assumed that the optical path is expanded, that is, the folding mirrors 6 and 6a are not present.

本実施形態に係る境界線は、第三乃至第六実施形態とは異なり、2つの屈曲点を有する3つの直線で構成されており、各屈曲点における屈曲角度を0度となっている。それ以外の構成については、第一及び第二実施形態と同様であるため、同様の符番を付して、説明を省略する。   Unlike the third to sixth embodiments, the boundary line according to the present embodiment is configured by three straight lines having two bending points, and the bending angle at each bending point is 0 degree. Since other configurations are the same as those in the first and second embodiments, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

第七実施形態に係る結像レンズ5b1の入射面及び出射面それぞれの境界線の、主走査方向座標Y(mm)に対する副走査方向座標Z(mm)の関係をそれぞれ、以下の表13及び表14に示す。   Table 13 and Table 13 below show the relationship of the sub-scanning direction coordinate Z (mm) to the main scanning direction coordinate Y (mm) of the boundary lines of the entrance surface and the exit surface of the imaging lens 5b1 according to the seventh embodiment, respectively. 14 shows.

Figure 2017090592
Figure 2017090592

Figure 2017090592
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屈曲角度を0度とすることで、鏡面駒の各面の角度の精度を高くすることが容易になり、また、鏡面駒の光軸中心の回転姿勢をより制御しやすくすることができる。   By setting the bending angle to 0 degree, it becomes easy to increase the accuracy of the angle of each surface of the mirror surface piece, and the rotation posture of the optical axis center of the mirror surface piece can be controlled more easily.

上記のように、第三実施形態乃至第七実施形態に係る光走査装置の多段結像レンズ5b1では、境界線の副走査方向高さの主走査方向位置依存性は、少なくとも1つの屈曲点を有する直線群、曲線群、または直線と曲線の組み合わせで表される。   As described above, in the multistage imaging lens 5b1 of the optical scanning device according to the third to seventh embodiments, the main scanning direction position dependency of the height of the boundary line in the sub-scanning direction has at least one bending point. It is expressed by a straight line group, a curve group, or a combination of straight lines and curves.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

例えば、本発明では、1つの結像レンズの第1の領域及び第2の領域それぞれに同符号で互いに異なる入射角度で1本ずつの光束を斜入射させていたが、本発明はこれに限らない。例えば、1本ずつの光束のうち一方の角度が0度、すなわち垂直入射でも構わない。   For example, in the present invention, one light beam is obliquely incident on each of the first region and the second region of one imaging lens with the same sign and different incident angles, but the present invention is not limited to this. Absent. For example, one angle of each light beam may be 0 degree, that is, perpendicular incidence.

図17は、本発明の実施形態に係る光走査装置100が搭載されたカラー画像形成装置60の要部概略図を示している。   FIG. 17 is a schematic diagram of a main part of a color image forming apparatus 60 equipped with the optical scanning device 100 according to the embodiment of the present invention.

本実施形態に係るカラー画像形成装置60は、光走査装置100により4本の光ビームを走査して各々並行して像担持体である感光体21乃至24上に画像情報を記録するタンデムタイプのカラー画像形成装置である。
図17において、60はカラー画像形成装置、100は本発明の実施形態に係る光走査装置である。21、22、23及び24は、各々互いに異なった色の画像を形成する像担持体としての感光ドラム、31、32、33及び34は、各感光ドラムに対応した現像器、51は搬送ベルトである。
The color image forming apparatus 60 according to the present embodiment scans four light beams by the optical scanning apparatus 100 and records image information on the photoconductors 21 to 24 as image carriers in parallel. A color image forming apparatus.
In FIG. 17, reference numeral 60 denotes a color image forming apparatus, and 100 denotes an optical scanning apparatus according to an embodiment of the present invention. 21, 22, 23 and 24 are photosensitive drums as image carriers for forming images of different colors, 31, 32, 33 and 34 are developing units corresponding to the photosensitive drums, and 51 is a conveyor belt. is there.

図17において、カラー画像形成装置60には、パーソナルコンピュータ等の外部機器52からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号(コードデータ)が入力される。これらの色信号は、装置内のプリンタコントローラ53によって、Y(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)、K(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。これらの画像データは、光走査装置100に入力される。そして、光走査装置100からは、各画像データに応じて変調された光ビーム41、42、43及び44が射出され、これらの光ビームによって感光ドラム21、22、23及び24の感光面が主走査方向に走査される。   In FIG. 17, the color image forming apparatus 60 receives R (red), G (green), and B (blue) color signals (code data) from an external device 52 such as a personal computer. These color signals are converted into image data (dot data) of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) by a printer controller 53 in the apparatus. These image data are input to the optical scanning device 100. The light scanning device 100 emits light beams 41, 42, 43, and 44 that are modulated in accordance with each image data, and the photosensitive surfaces of the photosensitive drums 21, 22, 23, and 24 are mainly formed by these light beams. Scanned in the scanning direction.

本実施形態におけるカラー画像形成装置60では、光走査装置100により各々がY(イエロー),M(マゼンタ),C(シアン)、B(ブラック)の各色に対応した4本の光ビームによって走査される。そして、各々並行して感光ドラム21、22、23及び24の感光面上に画像信号(画像情報)を記録し、カラー画像を高速に印字している。
本実施形態におけるカラー画像形成装置60では、上述の如く光走査装置100により各々の画像データに基づいた光ビームを用いて、各色の静電潜像が各々対応する感光ドラム21、22、23及び24の感光面上に形成される。その後、各色の静電潜像が現像器31、32、33及び34によってトナー像として現像され、搬送ベルト51によって搬送される被転写材に不図示の転写器によって多重転写される。そして、不図示の定着器によって転写されたトナー像が被転写材に定着され、1枚のフルカラー画像が形成される。
In the color image forming apparatus 60 in the present embodiment, the optical scanning device 100 scans each of the four light beams corresponding to each color of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and B (black). The In parallel, image signals (image information) are recorded on the photosensitive surfaces of the photosensitive drums 21, 22, 23, and 24, and a color image is printed at high speed.
In the color image forming apparatus 60 in the present embodiment, as described above, the optical scanning apparatus 100 uses the light beams based on the respective image data, and the electrostatic drum images 21, 22, 23 corresponding to the electrostatic latent images of the respective colors, 24 is formed on the photosensitive surface. Thereafter, the electrostatic latent images of the respective colors are developed as toner images by the developing devices 31, 32, 33, and 34, and are transferred onto the transfer material conveyed by the conveying belt 51 by a transfer device (not shown). Then, the toner image transferred by a fixing device (not shown) is fixed on the transfer material to form one full-color image.

外部機器52としては、例えばCCDセンサを備えたカラー画像読取装置が用いられても良い。この場合には、このカラー画像読取装置と、カラー画像形成装置60とで、カラーデジタル複写機が構成される。   As the external device 52, for example, a color image reading device including a CCD sensor may be used. In this case, the color image reading apparatus and the color image forming apparatus 60 constitute a color digital copying machine.

本発明によれば、複数の結像光学素子を一体に成型した多段レンズを用いた光走査装置において、配置自由度の向上と良好な結像性能の達成を両立することができる。そして、この効果により低コスト及びコンパクト性を達成し、かつ良好な画像を形成できる光走査装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, in an optical scanning device using a multistage lens in which a plurality of imaging optical elements are integrally molded, it is possible to achieve both improvement in the degree of freedom in arrangement and achievement of good imaging performance. As a result, it is possible to provide an optical scanning device that can achieve low cost and compactness and can form a good image, and an image forming apparatus including the same.

4 ポリゴンミラー(偏向器)
5a、5b1、5b2 結像レンズ(結像光学素子)
8y、8m、8c、8k 感光ドラム(被走査面)
100 光走査装置
LA1、LA2、LA3、LA4 入射光学系
LB 結像光学系
4 Polygon mirror (deflector)
5a, 5b1, 5b2 Imaging lens (imaging optical element)
8y, 8m, 8c, 8k Photosensitive drum (scanned surface)
100 Optical scanning devices LA1, LA2, LA3, LA4 Incident optical system LB Imaging optical system

Claims (13)

第1及び第2の光束を偏向して第1及び第2の被走査面を主走査方向に光走査する偏向器と、
副走査断面内において前記第1及び第2の光束を互いに異なる入射角で前記偏向器の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、
前記偏向器により偏向された前記第1及び第2の光束を前記第1及び第2の被走査面に導光する結像光学系と、を備え、
前記第1及び第2の入射光学系は、軸上偏向点を含む主走査断面に対して前記第1及び第2の光束を互いに同じ側から前記偏向面に入射させており、
前記結像光学系は、前記第1及び第2の光束の夫々が通過する第1及び第2の光学面を含む結像光学素子を有しており、
前記第1及び第2の光学面は、副走査断面内において互いに不連続に接続されており、
前記第1及び第2の光学面の境界は、主走査方向における中央部よりも端部の方で、軸上偏向点を含む主走査断面から離れていることを特徴とする光走査装置。
A deflector for deflecting the first and second light beams to optically scan the first and second scanned surfaces in the main scanning direction;
First and second incident optical systems that cause the first and second light beams to enter the deflecting surface of the deflector at different incident angles within a sub-scanning section;
An imaging optical system for guiding the first and second light beams deflected by the deflector to the first and second scanned surfaces;
The first and second incident optical systems cause the first and second light beams to enter the deflection surface from the same side with respect to a main scanning section including an on-axis deflection point,
The imaging optical system includes an imaging optical element including first and second optical surfaces through which the first and second light beams pass,
The first and second optical surfaces are discontinuously connected to each other in the sub-scanning section,
The optical scanning device characterized in that the boundary between the first and second optical surfaces is farther from the main scanning section including the on-axis deflection point at the end than the center in the main scanning direction.
第1及び第2の光束を偏向して第1及び第2の被走査面を主走査方向に光走査する偏向器と、
副走査断面内において前記第1及び第2の光束を互いに異なる入射角で前記偏向器の偏向面に入射させる第1及び第2の入射光学系と、
前記偏向器により偏向された前記第1及び第2の光束を前記第1及び第2の被走査面に導光する結像光学系と、を備え、
前記第1及び第2の入射光学系は、軸上偏向点を含む主走査断面に対して前記第1及び第2の光束を互いに同じ側から前記偏向面に入射させており、
前記結像光学系は、前記第1及び第2の光束の夫々が通過する、副走査断面内において互いに接続された第1及び第2の光学面を含む結像光学素子を有しており、
前記第1及び第2の光学面を互いに異なる非球面式で定義したとき、前記第1及び第2の光学面の境界は、主走査方向における中央部よりも端部の方で、軸上偏向点を含む主走査断面から離れていることを特徴とする光走査装置。
A deflector for deflecting the first and second light beams to optically scan the first and second scanned surfaces in the main scanning direction;
First and second incident optical systems that cause the first and second light beams to enter the deflecting surface of the deflector at different incident angles within a sub-scanning section;
An imaging optical system for guiding the first and second light beams deflected by the deflector to the first and second scanned surfaces;
The first and second incident optical systems cause the first and second light beams to enter the deflection surface from the same side with respect to a main scanning section including an on-axis deflection point,
The imaging optical system includes an imaging optical element including first and second optical surfaces connected to each other in a sub-scan section through which each of the first and second light beams passes.
When the first and second optical surfaces are defined by different aspherical expressions, the boundary between the first and second optical surfaces is on-axis deflected toward the end rather than the center in the main scanning direction. An optical scanning device characterized by being separated from a main scanning section including a point.
前記第1及び第2の光学面の前記境界は、主走査方向における中央部よりも端部の方で、軸上偏向点を含む主走査断面に対して、前記第1及び第2の光束が前記偏向面に入射する側の反対側に向かって離れていることを特徴とする請求項1または2に記載の光走査装置。   The boundary between the first and second optical surfaces is closer to the end than the center in the main scanning direction, and the first and second light fluxes are relative to the main scanning section including the axial deflection point. The optical scanning device according to claim 1, wherein the optical scanning device is separated toward a side opposite to a side incident on the deflecting surface. 前記第1及び第2の光束の前記副走査断面における入射角度をそれぞれα1及びα2、前記主走査断面内における、前記軸上偏向点から前記結像光学素子までの距離をT、前記偏向器から前記結像光学素子までの間に配設されたm個のレンズのうち、i番目のレンズの肉厚及び屈折率をそれぞれdi及びni、としたとき、前記軸上偏向点を原点としたときの、前記境界の主走査方向位置Yにおける副走査方向の位置Hr(Y)は、以下の条件式
0≦α1×α2 (ただし、α1=0且つα2=0は除く)
Figure 2017090592
を満たすことを特徴とする、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の光走査装置。
The incident angles of the first and second light beams in the sub-scanning section are α1 and α2, respectively, the distance from the on-axis deflection point to the imaging optical element in the main scanning section is T, and from the deflector Of the m lenses arranged up to the imaging optical element, the thickness and refractive index of the i-th lens are di and ni, respectively, and the on-axis deflection point is the origin The position Hr (Y) of the boundary in the main scanning direction position Y in the sub-scanning direction is expressed by the following conditional expression 0 ≦ α1 × α2 (except α1 = 0 and α2 = 0)
Figure 2017090592
The optical scanning device according to claim 1, wherein:
前記第1の光学面の前記第2の光学面側の端部と、前記第2の光学面の前記第1の光学面側の端部との、前記結像光学素子の光軸方向における位置の関係は、主走査方向における中央部と端部とで逆である、ことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の光走査装置。   Positions of the end portion of the first optical surface on the second optical surface side and the end portion of the second optical surface on the first optical surface side in the optical axis direction of the imaging optical element 5. The optical scanning device according to claim 1, wherein the relationship is reverse between a central portion and an end portion in the main scanning direction. 前記境界の形状は、少なくとも1つの屈曲点を有する、直線群、曲線群、又は少なくとも1つの直線及び少なくとも1つの曲線を含む群で表されることを特徴とする、請求項1乃至5のいずれか一項に記載に光走査装置。   The shape of the boundary is represented by a group of straight lines, a group of curves, or a group including at least one straight line and at least one curve having at least one inflection point. An optical scanning device according to claim 1. 前記入射角度α1及びα2は、以下の条件式
0.5°≦|α2|≦2.5°
3.5°≦|α1|≦5.0°
を満たすことを特徴とする、請求項4に記載の光走査装置。
The incident angles α1 and α2 are defined by the following conditional expression: 0.5 ° ≦ | α2 | ≦ 2.5 °
3.5 ° ≦ | α1 | ≦ 5.0 °
The optical scanning device according to claim 4, wherein:
前記結像光学素子の入射面の母線形状は、変曲点を有さないことを特徴とする、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の光走査装置。   8. The optical scanning device according to claim 1, wherein the generatrix shape of the incident surface of the imaging optical element does not have an inflection point. 9. 前記結像光学素子の入射面の子線チルトの最大値と最小値の差は、100分以下であることを特徴とする、請求項1乃至8のいずれか一項に記載の光走査装置。   9. The optical scanning device according to claim 1, wherein a difference between a maximum value and a minimum value of a child-line tilt of an incident surface of the imaging optical element is 100 minutes or less. 前記第1及び第2の入射光学系は、前記主走査断面において、それぞれ異なる角度から前記偏向器に光束を入射させることを特徴とする、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の光走査装置。   10. The light according to claim 1, wherein the first and second incident optical systems cause light beams to enter the deflector from different angles in the main scanning section. Scanning device. 前記結像光学素子の前記第1及び第2の光学面は、非対称形状であることを特徴とする、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the first and second optical surfaces of the imaging optical element are asymmetrical. 請求項1乃至11のいずれか一項に記載の光走査装置と、前記光走査装置によって前記被走査面に配置された感光体の感光面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前記被転写材に定着させる定着器と、を備えることを特徴とする、画像形成装置。   12. The optical scanning device according to claim 1, and an electrostatic latent image formed on a photosensitive surface of a photoconductor disposed on the scanned surface by the optical scanning device as a toner image. An image forming apparatus comprising: a developing device that transfers the developed toner image onto a transfer material; and a fixing device that fixes the transferred toner image onto the transfer material. 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光走査装置に入力せしめるプリンタコントローラをさらに備えることを特徴とする、請求項12に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 12, further comprising a printer controller that converts code data input from an external device into an image signal and inputs the image signal to the optical scanning device.
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