JP2023125122A - Reflector element, light detection device, and optical scanner - Google Patents

Reflector element, light detection device, and optical scanner Download PDF

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    • G02B5/124Reflex reflectors cube corner, trihedral or triple reflector type plural reflecting elements forming part of a unitary plate or sheet

Abstract

To provide a reflector element that, even if its attitude is changed, can prevent a change in the incident position and the quantity of beams in a light receiving element.SOLUTION: A reflector element has first to sixth reflecting surfaces. When the inner product of the unit normal vectors of the first and second reflecting surfaces is defined as S1, the inner product of the unit normal vectors of the first and third reflecting surfaces as T1, the inner product of the unit normal vectors of the second and third reflecting surfaces as U1, the inner product of the unit normal vectors of the fourth and fifth reflecting surfaces as S2, the inner product of the unit normal vectors of the fourth and sixth reflecting surfaces as T2, and the inner product of the unit normal vectors of the fifth and sixth reflecting surfaces as U2, the following conditions are satisfied.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、反射素子に関し、特に光走査装置に好適なものである。 The present invention relates to a reflective element, and is particularly suitable for an optical scanning device.

近年、光走査装置においてはコンパクトな書き出し位置検出手段を設けることで小型化が図られている。
特許文献1は、偏向器によって偏向された後に平面ミラーによって光源へ戻るように反射された光束を光源内に設けられた受光素子が受光することで書き出し位置を検出することができる光走査装置を開示している。
In recent years, optical scanning devices have been made smaller by providing compact writing start position detection means.
Patent Document 1 discloses an optical scanning device that can detect a writing start position by a light receiving element provided in a light source receiving a light beam that is deflected by a deflector and then reflected back to the light source by a plane mirror. Disclosed.

特開平5-323221号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-323221

特許文献1に開示されている光走査装置では、外乱の発生に伴って平面ミラーの姿勢が変化すると受光素子における光束の入射位置が変化するため、書き出し位置の検出精度が低下してしまう。
また特許文献1に開示されている光走査装置では、平面ミラーによって反射された光束は光源内の発光素子を通過するため、受光素子に入射する際の光量が低下してしまう。
そこで本発明は、姿勢が変化しても受光素子における光束の入射位置や光量の変化を抑制することができる反射素子を提供することを目的とする。
In the optical scanning device disclosed in Patent Document 1, when the attitude of the plane mirror changes due to the occurrence of disturbance, the incident position of the light beam on the light receiving element changes, resulting in a decrease in the detection accuracy of the writing start position.
Furthermore, in the optical scanning device disclosed in Patent Document 1, the light beam reflected by the plane mirror passes through the light emitting element in the light source, so the amount of light incident on the light receiving element is reduced.
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a reflective element that can suppress changes in the incident position of a light beam and the amount of light on a light-receiving element even if the posture changes.

本発明に係る反射素子は、第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の反射面を有し、第1の反射面の単位法線ベクトルと第2の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をS1、第1の反射面の単位法線ベクトルと第3の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をT1、第2の反射面の単位法線ベクトルと第3の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をU1、第4の反射面の単位法線ベクトルと第5の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をS2、第4の反射面の単位法線ベクトルと第6の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をT2、第5の反射面の単位法線ベクトルと第6の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をU2としたとき、

Figure 2023125122000002
Figure 2023125122000003
Figure 2023125122000004
Figure 2023125122000005
なる条件を満たすことを特徴とする。 The reflective element according to the present invention has first, second, third, fourth, fifth, and sixth reflective surfaces, and has a unit normal vector of the first reflective surface and a unit normal vector of the second reflective surface. The value of the inner product with the unit normal vector is S1, the value of the inner product between the unit normal vector of the first reflecting surface and the unit normal vector of the third reflecting surface is T1, and the unit normal of the second reflecting surface The value of the inner product of the vector and the unit normal vector of the third reflecting surface is U1, the value of the inner product of the unit normal vector of the fourth reflecting surface and the unit normal vector of the fifth reflecting surface is S2, and the value of the inner product of the unit normal vector of the fourth reflecting surface and the unit normal vector of the fifth reflecting surface is S2. The value of the inner product of the unit normal vector of the fourth reflective surface and the unit normal vector of the sixth reflective surface is T2, and the unit normal vector of the fifth reflective surface and the unit normal vector of the sixth reflective surface are T2. When the value of the inner product of is U2,
Figure 2023125122000002
Figure 2023125122000003
Figure 2023125122000004
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It is characterized by satisfying the following conditions.

本発明によれば、姿勢が変化しても受光素子における光束の入射位置や光量の変化を抑制することができる反射素子を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a reflective element that can suppress changes in the incident position of the light beam and the amount of light on the light receiving element even if the posture changes.

第一実施形態に係る光検出装置の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of a photodetection device according to a first embodiment. 第一実施形態に係る反射素子の正面図、断面図及び拡大正面図。A front view, a sectional view, and an enlarged front view of the reflective element according to the first embodiment. 第二実施形態に係る光走査装置の主走査断面図、拡大主走査断面図及び開口手段の正面図。FIG. 7 is a main scanning sectional view, an enlarged main scanning sectional view, and a front view of an aperture means of an optical scanning device according to a second embodiment. 第二実施形態に係る反射素子の正面図、断面図及び拡大正面図。A front view, a sectional view, and an enlarged front view of a reflective element according to a second embodiment. 第三実施形態に係る光走査装置の主走査断面図及び拡大主走査断面図。A main scanning sectional view and an enlarged main scanning sectional view of an optical scanning device according to a third embodiment. 第三実施形態に係る光走査装置において受光素子によって受光される光の出力の時間変化を示した図。FIG. 7 is a diagram showing temporal changes in the output of light received by a light receiving element in the optical scanning device according to the third embodiment. 第四実施形態に係る光走査装置の主走査断面図及び開口手段の正面図。FIG. 7 is a main scanning sectional view and a front view of an aperture means of an optical scanning device according to a fourth embodiment. 実施形態に係る画像形成装置の要部副走査断面図。FIG. 1 is a sub-scanning sectional view of main parts of an image forming apparatus according to an embodiment.

以下に、本実施形態に係る反射素子を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお以下に示す図面は、本実施形態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。 Below, the reflective element according to this embodiment will be described in detail based on the accompanying drawings. Note that the drawings shown below may be drawn on a scale different from the actual scale in order to facilitate understanding of the present embodiment.

[第一実施形態]
図1は、第一実施形態に係る光検出装置500の断面図を示している。なお図1中における矢印は、光束の進行方向を示している。
[First embodiment]
FIG. 1 shows a cross-sectional view of a photodetection device 500 according to the first embodiment. Note that the arrows in FIG. 1 indicate the traveling direction of the luminous flux.

光検出装置500は、受光素子100(第1の受光素子)、光源101、結像手段102、104、105及び本実施形態に係る反射素子106を備えている。 The photodetector 500 includes a light receiving element 100 (first light receiving element), a light source 101, imaging means 102, 104, 105, and a reflective element 106 according to this embodiment.

受光素子100としては、フォトダイオード等が用いられ、後述するように反射素子106によって反射された光束を受光する。そして図1に示されているように、受光素子100は、光束の光路に沿って光源101に対して反射素子106とは反対側に設けられている。
光源101としては、半導体レーザー等が用いられ、反射素子106に向けて光束を射出する。
A photodiode or the like is used as the light receiving element 100, and receives the light beam reflected by the reflective element 106 as described later. As shown in FIG. 1, the light receiving element 100 is provided on the opposite side of the reflecting element 106 with respect to the light source 101 along the optical path of the light beam.
A semiconductor laser or the like is used as the light source 101, and emits a light beam toward the reflective element 106.

結像手段102は、紙面に平行、すなわち光軸に平行な所定の断面(以下、第1の断面と称する)内において有限のパワー(屈折力)を有しており、光源101から出射した光束を第1の断面内において集光する。
このようにして、光源101から出射した光束は、一次結像点103の近傍において第1の断面内で集光される。
The imaging means 102 has a finite power (refractive power) within a predetermined cross section (hereinafter referred to as a first cross section) parallel to the plane of the paper, that is, parallel to the optical axis, and has a finite power (refractive power) that is focused within the first cross section.
In this way, the light beam emitted from the light source 101 is focused within the first cross section in the vicinity of the primary imaging point 103.

結像手段104及び105は、第1の断面内において有限のパワーを有しており、一次結像点103を通過した光束を第1の断面内において再び集光する。 The imaging means 104 and 105 have finite power within the first cross section, and refocus the light beam that has passed through the primary imaging point 103 within the first cross section.

本実施形態に係る反射素子106は、結像手段104及び105を通過した光束を受光素子100に向けて反射する。本実施形態に係る反射素子106の詳細な構成については後述する。 The reflective element 106 according to this embodiment reflects the light beam that has passed through the imaging means 104 and 105 toward the light receiving element 100. The detailed configuration of the reflective element 106 according to this embodiment will be described later.

光検出装置500では、上記の構成により、図1に示されているように、本実施形態に係る反射素子106によって反射された光束は、結像手段105、104及び102を再び通過することで、受光素子100に導光される。 In the photodetecting device 500, with the above configuration, as shown in FIG. , is guided to the light receiving element 100.

次に、光検出装置500に設けられている本実施形態に係る反射素子106の詳細な構成について説明する。 Next, a detailed configuration of the reflective element 106 according to this embodiment provided in the photodetecting device 500 will be described.

図2(a)、(b)及び(c)はそれぞれ、本実施形態に係る反射素子106の正面図、図2(a)中のA-A線で切った断面図、及び図2(a)中のB-B線で切った断面図を示している。
また図2(d)は、本実施形態に係る反射素子106を構成する反射部106pの拡大正面図を示している。
2(a), (b), and (c) are respectively a front view of the reflective element 106 according to the present embodiment, a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2(a), and FIG. 2(a). ) shows a cross-sectional view taken along line BB in ).
Moreover, FIG. 2(d) shows an enlarged front view of the reflection section 106p that constitutes the reflection element 106 according to this embodiment.

図2(a)に示されているように、本実施形態に係る反射素子106は、二次元的に配列された複数の反射部106pを有している。
ここで、当該二次元面内において互いに直交する二つの軸をY軸及びZ軸、当該二次元面に垂直な軸をX軸とする。
また図2(a)及び(d)において、実線は山部、点線は谷部を示している。
As shown in FIG. 2(a), the reflective element 106 according to this embodiment has a plurality of reflective parts 106p arranged two-dimensionally.
Here, two axes that are perpendicular to each other within the two-dimensional plane are the Y-axis and the Z-axis, and an axis perpendicular to the two-dimensional plane is the X-axis.
Furthermore, in FIGS. 2A and 2D, solid lines indicate peaks and dotted lines indicate valleys.

具体的には、図2(d)に示されているように、反射部106pは、第1の反射面1061、第2の反射面1062、第3の反射面1063、第4の反射面1064、第5の反射面1065及び第6の反射面1066を有している。
そして反射部106pは、YZ断面内において平行四辺形の形状を有している。
Specifically, as shown in FIG. 2(d), the reflecting section 106p includes a first reflecting surface 1061, a second reflecting surface 1062, a third reflecting surface 1063, and a fourth reflecting surface 1064. , a fifth reflective surface 1065 and a sixth reflective surface 1066.
The reflecting portion 106p has a parallelogram shape in the YZ cross section.

また図2(d)に示されているように、第1の反射面1061と第2の反射面1062とは、稜線106a(第1の稜線)を形成するように互いに接している。
また第2の反射面1062と第3の反射面1063とは、稜線106b(第2の稜線)を形成するように互いに接している。
また第3の反射面1063と第1の反射面1061とは、稜線106c(第3の稜線)を形成するように互いに接している。
Moreover, as shown in FIG. 2(d), the first reflective surface 1061 and the second reflective surface 1062 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106a (first ridgeline).
Further, the second reflective surface 1062 and the third reflective surface 1063 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106b (second ridgeline).
Further, the third reflective surface 1063 and the first reflective surface 1061 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106c (third ridgeline).

さらに第3の反射面1063と第6の反射面1066とは、稜線106dを形成するように互いに接している。
また第4の反射面1064と第5の反射面1065とは、稜線106e(第4の稜線)を形成するように互いに接している。
また第5の反射面1065と第6の反射面1066とは、稜線106f(第5の稜線)を形成するように互いに接している。
また第6の反射面1066と第4の反射面1064とは、稜線106g(第6の稜線)を形成するように互いに接している。
Further, the third reflective surface 1063 and the sixth reflective surface 1066 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106d.
Further, the fourth reflective surface 1064 and the fifth reflective surface 1065 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106e (fourth ridgeline).
Further, the fifth reflective surface 1065 and the sixth reflective surface 1066 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106f (fifth ridgeline).
Further, the sixth reflective surface 1066 and the fourth reflective surface 1064 are in contact with each other so as to form a ridgeline 106g (sixth ridgeline).

そして図2(a)及び(d)に示されているように、反射素子106において第1の反射面1061、第2の反射面1062及び第3の反射面1063は、入射した光束を反射する凹形状の空間を形成している。
同様に、第4の反射面1064、第5の反射面1065及び第6の反射面1066も、入射した光束を反射する凹形状の空間を形成している。
As shown in FIGS. 2(a) and 2(d), the first reflective surface 1061, the second reflective surface 1062, and the third reflective surface 1063 of the reflective element 106 reflect the incident light beam. It forms a concave space.
Similarly, the fourth reflective surface 1064, the fifth reflective surface 1065, and the sixth reflective surface 1066 also form concave spaces that reflect the incident light flux.

ここで本実施形態に係る反射素子106では、稜線106aと稜線106bとの間の角度は90度とは異なっており、稜線106cと稜線106bとの間の角度は90度とは異なっている。換言すると、稜線106a及び稜線106bは互いに非垂直であり、稜線106c及び稜線106bは互いに非垂直である。
また、稜線106eと稜線106fとの間の角度は90度とは異なっており、稜線106gと稜線106fとの間の角度は90度とは異なっている。換言すると、稜線106e及び稜線106fは互いに非垂直であり、稜線106g及び稜線106fは互いに非垂直である。
Here, in the reflective element 106 according to this embodiment, the angle between the ridge line 106a and the ridge line 106b is different from 90 degrees, and the angle between the ridge line 106c and the ridge line 106b is different from 90 degrees. In other words, the edges 106a and 106b are non-perpendicular to each other, and the edges 106c and 106b are non-perpendicular to each other.
Further, the angle between the edge line 106e and the edge line 106f is different from 90 degrees, and the angle between the edge line 106g and the edge line 106f is different from 90 degrees. In other words, the edge 106e and the edge 106f are non-perpendicular to each other, and the edge 106g and the edge 106f are non-perpendicular to each other.

具体的には、稜線106a及び稜線106cはそれぞれ、稜線106bに対して89.2度をなしており、稜線106e及び稜線106gはそれぞれ、稜線106fに対して90.8度をなしている。
一方、稜線106aと稜線106cとの間の角度は90.0度となっており、稜線106eと稜線106gとの間の角度は90.0度となっている。換言すると、稜線106a及び稜線106cは互いに垂直であり、稜線106e及び稜線106gは互いに垂直である。
Specifically, the ridgeline 106a and the ridgeline 106c each make an angle of 89.2 degrees with respect to the ridgeline 106b, and the ridgeline 106e and the ridgeline 106g each make an angle of 90.8 degrees with respect to the ridgeline 106f.
On the other hand, the angle between the ridge line 106a and the ridge line 106c is 90.0 degrees, and the angle between the ridge line 106e and the ridge line 106g is 90.0 degrees. In other words, the ridge line 106a and the ridge line 106c are perpendicular to each other, and the ridge line 106e and the ridge line 106g are perpendicular to each other.

また図2(d)に示されているように、第1の反射面1061を形成する垂直二等辺三角形の斜辺の第1の反射面1061に平行な垂線1061dと稜線106bとの間の角度は88.8度となっている。
また、第4の反射面1064を形成する垂直二等辺三角形の斜辺の第4の反射面1064に平行な垂線1064hと稜線106fとの間の角度は91.2度となっている。
Further, as shown in FIG. 2(d), the angle between the perpendicular 1061d parallel to the first reflective surface 1061 on the hypotenuse of the vertical isosceles triangle forming the first reflective surface 1061 and the ridgeline 106b is It is 88.8 degrees.
Further, the angle between the perpendicular 1064h parallel to the fourth reflective surface 1064 on the hypotenuse of the perpendicular isosceles triangle forming the fourth reflective surface 1064 and the ridgeline 106f is 91.2 degrees.

ここで、第1の反射面1061、第2の反射面1062及び第3の反射面1063それぞれの法線の単位ベクトル(以下、単位法線ベクトルと称する。)をn1061、n1062及びn1063と表す。
また、第4の反射面1064、第5の反射面1065及び第6の反射面1066それぞれの単位法線ベクトルをn1064、n1065及びn1066と表す。
このとき、本実施形態に係る反射素子106におけるn1061、n1062、n1063、n1064、n1065及びn1066はそれぞれ、以下の表1のように表される。
Here, the unit vectors of the normals of the first reflective surface 1061, the second reflective surface 1062, and the third reflective surface 1063 (hereinafter referred to as unit normal vectors) are n 1061 , n 1062 , and n 1063 Expressed as
Further, unit normal vectors of the fourth reflective surface 1064, the fifth reflective surface 1065, and the sixth reflective surface 1066 are expressed as n 1064 , n 1065 , and n 1066 , respectively.
At this time, n 1061 , n 1062 , n 1063 , n 1064 , n 1065 and n 1066 in the reflective element 106 according to the present embodiment are each expressed as shown in Table 1 below.

Figure 2023125122000006
Figure 2023125122000006

従って、第1の反射面1061の単位法線ベクトルn1061と第2の反射面1062の単位法線ベクトルn1062との内積をS1と表したとき、内積S1は、以下の式(1)のように求められる。
S1=n1061・n1062=0.01482 ・・・(1)
また、第1の反射面1061の単位法線ベクトルn1061と第3の反射面1063の単位法線ベクトルn1063との内積をT1と表したとき、内積T1は、以下の式(2)のように求められる。
T1=n1061・n1063=0.01482 ・・・(2)
また、第2の反射面1062の単位法線ベクトルn1062と第3の反射面1063の単位法線ベクトルn1063との内積をU1と表したとき、内積U1は、以下の式(3)のように求められる。
U1=n1062・n1063=0 ・・・(3)
Therefore, when the inner product of the unit normal vector n 1061 of the first reflective surface 1061 and the unit normal vector n 1062 of the second reflective surface 1062 is expressed as S1, the inner product S1 is calculated by the following equation (1). You are asked to do so.
S1=n 1061・n 1062 =0.01482...(1)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 1061 of the first reflective surface 1061 and the unit normal vector n 1063 of the third reflective surface 1063 is expressed as T1, the inner product T1 is calculated by the following equation (2). You are asked to do so.
T1=n 1061・n 1063 =0.01482...(2)
Further, when the inner product of the unit normal vector n 1062 of the second reflective surface 1062 and the unit normal vector n 1063 of the third reflective surface 1063 is expressed as U1, the inner product U1 is calculated by the following equation (3). You are asked to do so.
U1=n 1062・n 1063 =0...(3)

同様に、第4の反射面1064の単位法線ベクトルn1064と第5の反射面1065の単位法線ベクトルn1065との内積をS2と表したとき、内積S2は、以下の式(4)のように求められる。
S2=n1064・n1065=-0.01480 ・・・(4)
また、第4の反射面1064の単位法線ベクトルn1064と第6の反射面1066の単位法線ベクトルn1066との内積をT2と表したとき、内積T2は、以下の式(5)のように求められる。
T2=n1064・n1066=-0.01480 ・・・(5)
また、第5の反射面1065の単位法線ベクトルn1065と第6の反射面1066の単位法線ベクトルn1066との内積をU2と表したとき、内積U2は、以下の式(6)のように求められる。
U2=n1065・n1066=0 ・・・(6)
Similarly, when the inner product of the unit normal vector n 1064 of the fourth reflective surface 1064 and the unit normal vector n 1065 of the fifth reflective surface 1065 is expressed as S2, the inner product S2 is expressed by the following equation (4). It is required as follows.
S2=n 1064・n 1065 =-0.01480...(4)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 1064 of the fourth reflective surface 1064 and the unit normal vector n 1066 of the sixth reflective surface 1066 is expressed as T2, the inner product T2 is calculated by the following equation (5). You are asked to do so.
T2=n 1064・n 1066 =-0.01480...(5)
Further, when the inner product of the unit normal vector n 1065 of the fifth reflective surface 1065 and the unit normal vector n 1066 of the sixth reflective surface 1066 is expressed as U2, the inner product U2 is calculated by the following equation (6). You are asked to do so.
U2=n 1065・n 1066 =0...(6)

すなわち本実施形態に係る反射素子106では、以下の条件式(7)、(8)、(9)及び(10)が満たされている。

Figure 2023125122000007
Figure 2023125122000008
Figure 2023125122000009
Figure 2023125122000010
ここで、|S1|、|S2|、|T1|、|T2|、|U1|及び|U2|はそれぞれ、内積S1、内積S2、内積T1、内積T2、内積U1及び内積U2の絶対値である。 That is, in the reflective element 106 according to this embodiment, the following conditional expressions (7), (8), (9), and (10) are satisfied.
Figure 2023125122000007
Figure 2023125122000008
Figure 2023125122000009
Figure 2023125122000010
Here, |S1|, |S2|, |T1|, |T2|, |U1|, and |U2| are the absolute values of inner product S1, inner product S2, inner product T1, inner product T2, inner product U1, and inner product U2, respectively. be.

もし条件式(7)、(8)、(9)及び(10)の少なくとも一つにおいて上限値以上になると、反射素子106によって反射された光束が、入射光束の進行方向に対して角度が大きすぎる方向に出射する。そのため、当該光束を受光素子100に効率よく入射させることが困難となる。
また条件式(9)及び(10)の少なくとも一方において下限値以下になると、反射素子106によって反射された光束が、入射光束の進行方向に対して角度が小さすぎる方向に出射するため、受光素子100に効率よく入射させることが困難となる。なお定義上、条件式(7)及び(8)において下限値を下回ることはない。
If at least one of conditional expressions (7), (8), (9), and (10) exceeds the upper limit, the light beam reflected by the reflective element 106 will be at a large angle with respect to the traveling direction of the incident light beam. Emits light in the wrong direction. Therefore, it becomes difficult to make the light beam enter the light receiving element 100 efficiently.
Furthermore, if at least one of conditional expressions (9) and (10) becomes equal to or less than the lower limit value, the light beam reflected by the reflective element 106 will be emitted in a direction whose angle is too small with respect to the traveling direction of the incident light beam, so that the light receiving element It becomes difficult to make the light incident on 100 efficiently. Note that, by definition, conditional expressions (7) and (8) never fall below the lower limit.

また、第1の反射面1061の法線と第2の反射面1062の法線との間の角度をθ1(度)、第2の反射面1062の法線と第3の反射面1063の法線との間の角度をθ2(度)と表す。
また、第3の反射面1063の法線と第1の反射面1061の法線との間の角度をθ3(度)、第4の反射面1064の法線と第5の反射面1065の法線との間の角度をθ4(度)と表す。
また、第5の反射面1065の法線と第6の反射面1066の法線との間の角度をθ5(度)、第6の反射面1066の法線と第4の反射面1064の法線との間の角度をθ6(度)と表す。
このとき、本実施形態に係る反射素子106におけるθ1、θ2、θ3、θ4、θ5及びθ6はそれぞれ、以下の表2のように表される。
Also, the angle between the normal of the first reflective surface 1061 and the normal of the second reflective surface 1062 is θ1 (degree), and the angle between the normal of the second reflective surface 1062 and the normal of the third reflective surface 1063 is The angle between the two lines is expressed as θ2 (degrees).
Further, the angle between the normal of the third reflective surface 1063 and the normal of the first reflective surface 1061 is θ3 (degrees), and the angle between the normal of the fourth reflective surface 1064 and the normal of the fifth reflective surface 1065 is The angle between the two lines is expressed as θ4 (degrees).
Also, the angle between the normal line of the fifth reflective surface 1065 and the normal line of the sixth reflective surface 1066 is θ5 (degrees), and the angle between the normal line of the sixth reflective surface 1066 and the normal line of the fourth reflective surface 1064 is The angle between the line and the line is expressed as θ6 (degrees).
At this time, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, and θ6 in the reflective element 106 according to the present embodiment are each expressed as shown in Table 2 below.

Figure 2023125122000011
Figure 2023125122000011

表2に示されているように、本実施形態に係る反射素子106では、θ1>θ2、θ3>θ2、θ4<θ5及びθ6<θ5が満たされている。 As shown in Table 2, in the reflective element 106 according to the present embodiment, θ1>θ2, θ3>θ2, θ4<θ5, and θ6<θ5 are satisfied.

光検出装置500では、本実施形態に係る反射素子106に入射した光束は、第1乃至第3の反射面1061乃至1063の夫々によって一回ずつ反射されるか、若しくは第4乃至第6の反射面1064乃至1066の夫々によって一回ずつ反射される。
そして図1に示されているように、第1乃至第3の反射面1061乃至1063によって反射された光束は、第1の断面内においては入射光束に対して角度+2.4°をなすと共に、光軸に平行且つ第1の断面に垂直な第2の断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
また、第4乃至第6の反射面1064乃至1066によって反射された光束は、第1の断面内においては入射光束に対して角度-2.4°をなすと共に、第2の断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
In the photodetecting device 500, the light beam incident on the reflective element 106 according to the present embodiment is reflected once by each of the first to third reflective surfaces 1061 to 1063, or reflected once to the fourth to sixth reflective surfaces. It is reflected once by each of surfaces 1064-1066.
As shown in FIG. 1, the light beams reflected by the first to third reflecting surfaces 1061 to 1063 form an angle of +2.4° with respect to the incident light beam within the first cross section, and In the second cross section parallel to the optical axis and perpendicular to the first cross section, the light beam is emitted in the same direction but opposite to the incident light beam.
Furthermore, the light beams reflected by the fourth to sixth reflecting surfaces 1064 to 1066 form an angle of −2.4° with respect to the incident light beam within the first cross section, and the angle of -2.4° with respect to the incident light beam within the second cross section. It emits light in the same and opposite direction to the light beam.

すなわち光検出装置500では、本実施形態に係る反射素子106に入射した光束は、入射光束の進行方向に対して、第1の断面内においては絶対値は略同一で符号が互いに異なる角度をなし、第2の断面内においては双方とも逆向きである二つの方向に反射される。
これにより図1に示されているように、反射素子106によって反射された光束は、結像手段105、104及び102を再び通過することで、光源101に入射することなく、受光素子100に効率よく導光されることができる。
特に、反射素子106の姿勢が変化しても、反射素子106によって反射された二つの方向に進行する出射光束の少なくとも一方を受光素子100に導光することができる。
That is, in the photodetecting device 500, the light flux incident on the reflective element 106 according to the present embodiment forms angles with substantially the same absolute value and different signs within the first cross section with respect to the traveling direction of the incident light flux. , are reflected in two opposite directions within the second cross section.
As a result, as shown in FIG. 1, the light beam reflected by the reflecting element 106 passes through the imaging means 105, 104, and 102 again, and is efficiently directed to the light receiving element 100 without entering the light source 101. Can be well guided.
In particular, even if the attitude of the reflective element 106 changes, at least one of the emitted light beams reflected by the reflective element 106 and traveling in two directions can be guided to the light receiving element 100.

以上のように光検出装置500では、上記に示した構成を有する本実施形態に係る反射素子106を用いることで、反射素子106の姿勢が変化しても、受光素子100に光束を高精度に戻すことができる。
これにより、光源101から出射した光束の、結像手段102、104及び105等を通過することによる光量の変化量を測定することで、光検出装置500における光学系を高精度に評価することができる。
As described above, in the photodetecting device 500, by using the reflective element 106 according to the present embodiment having the configuration shown above, even if the attitude of the reflective element 106 changes, the light flux can be directed to the light receiving element 100 with high precision. It can be returned.
As a result, the optical system in the photodetector 500 can be evaluated with high precision by measuring the amount of change in the light amount due to the light flux emitted from the light source 101 passing through the imaging means 102, 104, 105, etc. can.

なお光検出装置500では、反射素子106によって反射された光束を、光源101に近接した所定の範囲に設けられた受光素子100に入射させるため、入射光束及び反射光束それぞれの進行方向が互いになす角度は6度以下であることが好ましい。 Note that in the photodetecting device 500, in order to make the light beam reflected by the reflective element 106 enter the light receiving element 100 provided in a predetermined range close to the light source 101, the angle between the traveling directions of the incident light beam and the reflected light beam is is preferably 6 degrees or less.

[第二実施形態]
図3(a)は、第二実施形態に係る光走査装置600の主走査断面図を示している。
また図3(b)は、第二実施形態に係る光走査装置600が備える開口手段208の正面図を示している。
また図3(c)は、第二実施形態に係る光走査装置600の偏向素子210近傍における拡大主走査断面図を示している。
なおここで、図3(a)及び(c)における矢印は、光束の進行方向を示している。
[Second embodiment]
FIG. 3A shows a main scanning cross-sectional view of an optical scanning device 600 according to the second embodiment.
Further, FIG. 3(b) shows a front view of the aperture means 208 included in the optical scanning device 600 according to the second embodiment.
Further, FIG. 3(c) shows an enlarged main scanning cross-sectional view in the vicinity of the deflection element 210 of the optical scanning device 600 according to the second embodiment.
Note that the arrows in FIGS. 3(a) and 3(c) indicate the traveling direction of the light beam.

また以下の説明において、主走査方向とは、偏向器の回転軸及び光学系の光軸に垂直な方向である。副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。主走査断面とは、副走査方向に垂直な断面である。副走査断面とは、主走査方向に垂直な断面である。
従って以下の説明において、主走査方向及び副走査断面は、入射光学系と走査光学系とで異なることに注意されたい。
In the following description, the main scanning direction is a direction perpendicular to the rotation axis of the deflector and the optical axis of the optical system. The sub-scanning direction is a direction parallel to the rotation axis of the deflector. The main scanning section is a section perpendicular to the sub-scanning direction. The sub-scanning section is a section perpendicular to the main scanning direction.
Therefore, in the following description, it should be noted that the main scanning direction and the sub-scanning cross section are different between the incident optical system and the scanning optical system.

光走査装置600は、光源201、第1の開口絞り202、アナモコリメータレンズ203及び第2の開口絞り204を備えている。
また光走査装置600は、偏向器205、第1のfθレンズ206、第2のfθレンズ207及び開口手段208を備えている。
また光走査装置600は、本実施形態に係る反射素子209、偏向素子210、結像手段211及び受光素子212(第1の受光素子)を備えている。
The optical scanning device 600 includes a light source 201, a first aperture stop 202, an anamorphic collimator lens 203, and a second aperture stop 204.
The optical scanning device 600 also includes a deflector 205, a first fθ lens 206, a second fθ lens 207, and an aperture means 208.
The optical scanning device 600 also includes a reflection element 209, a deflection element 210, an imaging means 211, and a light receiving element 212 (first light receiving element) according to this embodiment.

光源201としては、半導体レーザー等が用いられ、偏向器205に向けて光束を射出する。
第1の開口絞り202は、光源201から射出された光束の副走査断面内における光束径を制限する。
A semiconductor laser or the like is used as the light source 201, and emits a light beam toward the deflector 205.
The first aperture stop 202 limits the diameter of the light beam emitted from the light source 201 within the sub-scanning cross section.

アナモコリメータレンズ203は、第1の開口絞り202を通過した光束を主走査断面内において平行光束に変換する。なおここで、平行光束とは厳密な平行光束だけでなく、弱発散光束や弱収束光束等の略平行光束を含むものとする。
またアナモコリメータレンズ203は、副走査断面内において有限のパワー(屈折力)を有しており、第1の開口絞り202を通過した光束を副走査方向に集光する。
The anamorphic collimator lens 203 converts the light beam that has passed through the first aperture stop 202 into a parallel light beam within the main scanning section. Note that the term "parallel light beam" as used herein includes not only strictly parallel light beams but also substantially parallel light beams such as weakly diverging light beams and weakly converging light beams.
Further, the anamorphic collimator lens 203 has a finite power (refracting power) within the sub-scanning cross section, and condenses the light beam that has passed through the first aperture stop 202 in the sub-scanning direction.

第2の開口絞り204は、アナモコリメータレンズ203を通過した光束の主走査断面内における光束径を制限する。 The second aperture stop 204 limits the diameter of the light beam that has passed through the anamorphic collimator lens 203 within the main scanning cross section.

このようにして、光源201から出射した光束は、偏向器205の偏向面205aの近傍において副走査方向にのみ集光され、主走査方向に長い線像として結像される。
なお光走査装置600では、第1の開口絞り202、アナモコリメータレンズ203及び第2の開口絞り204によって入射光学系75が構成される。
In this way, the light beam emitted from the light source 201 is focused only in the sub-scanning direction near the deflection surface 205a of the deflector 205, and is imaged as a long line image in the main-scanning direction.
Note that in the optical scanning device 600, an input optical system 75 is configured by the first aperture stop 202, the anamorphic collimator lens 203, and the second aperture stop 204.

偏向器205は、不図示のモータ等の駆動手段により回転することによって、入射した光束を偏向走査する。なお偏向器205は、例えばポリゴンミラーで構成される。 The deflector 205 deflects and scans the incident light beam by being rotated by a drive means such as a motor (not shown). Note that the deflector 205 is composed of, for example, a polygon mirror.

第1のfθレンズ206(第1の結像光学素子)及び第2のfθレンズ207は、主走査断面内と副走査断面内とで異なるパワーを有するアナモフィック結像レンズである。
光走査装置600では、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207によって走査光学系(結像光学系)85が構成される。
なお、第2のfθレンズ207の副走査断面内における屈折力は、第1のfθレンズ206の副走査断面内における屈折力よりも強く、すなわち走査光学系85の中で最も強い。
The first fθ lens 206 (first imaging optical element) and the second fθ lens 207 are anamorphic imaging lenses that have different powers in the main scanning section and in the sub scanning section.
In the optical scanning device 600, the first fθ lens 206 and the second fθ lens 207 constitute a scanning optical system (imaging optical system) 85.
Note that the refractive power of the second fθ lens 207 within the sub-scanning section is stronger than the refractive power of the first fθ lens 206 within the sub-scanning section, that is, the strongest in the scanning optical system 85.

このようにして、偏向器205によって偏向された光束は走査光学系85によって不図示の被走査面上に集光(導光)され走査される。 In this way, the light beam deflected by the deflector 205 is focused (guided) onto a surface to be scanned (not shown) and scanned by the scanning optical system 85.

開口手段208は、偏向器205によって所定の方向(第1の方向)に偏向された後、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207を通過した光束の主走査断面内及び副走査断面内における光束径を制限する。
具体的に開口手段208には、図3(b)に示されているように、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207を通過した光束が通過する第1の開口部2081が形成されている。
なお開口手段208には、図3(b)に示されているように、本実施形態に係る反射素子209によって反射された光束が通過することで主走査断面内及び副走査断面内における光束径を制限するように構成された第2の開口部2082も形成されている。
The aperture means 208 detects the inside of the main scanning section and the sub-scanning section of the light beam that has been deflected in a predetermined direction (first direction) by the deflector 205 and has passed through the first fθ lens 206 and the second fθ lens 207. limits the diameter of the luminous flux within.
Specifically, as shown in FIG. 3(b), the aperture means 208 has a first aperture 2081 through which the light flux that has passed through the first fθ lens 206 and the second fθ lens 207 passes. has been done.
Note that, as shown in FIG. 3(b), the aperture means 208 allows the light beam reflected by the reflective element 209 according to this embodiment to pass therethrough, thereby changing the diameter of the light beam in the main scanning section and the sub-scanning section. A second opening 2082 is also formed that is configured to limit the.

本実施形態に係る反射素子209は、開口手段208を通過した光束を偏向器205に向けて反射する。本実施形態に係る反射素子209の詳細な構成については後述する。 The reflective element 209 according to this embodiment reflects the light beam that has passed through the aperture means 208 toward the deflector 205 . The detailed configuration of the reflective element 209 according to this embodiment will be described later.

偏向素子210は、図3(c)に示されているように、本実施形態に係る反射素子209によって反射された後に第2のfθレンズ207を再び通過した光束の進行方向を変化させる(偏向する)手段である。
そして偏向素子210は、例えばクサビ形状を有する、換言すると、入射面と出射面とが主走査断面内において互いに非平行である形状を有する光学素子で構成される。
また偏向素子210は、走査光学系85の光軸方向において、偏向器205と被走査面との間に設けられている。なお、偏向素子210の頂角は10°に設定されている。
As shown in FIG. 3C, the deflection element 210 changes the traveling direction of the light beam that has passed through the second fθ lens 207 again after being reflected by the reflection element 209 according to the present embodiment (deflection). ) means.
The deflection element 210 is constituted by an optical element having, for example, a wedge shape, in other words, the incident surface and the exit surface are non-parallel to each other in the main scanning cross section.
Further, the deflection element 210 is provided between the deflector 205 and the surface to be scanned in the optical axis direction of the scanning optical system 85. Note that the apex angle of the deflection element 210 is set to 10°.

結像手段211は、偏向素子210及び第1のfθレンズ206を通過した後、偏向器205によって再び偏向された光束を受光素子212の近傍に集光する手段であり、例えば凸レンズで構成される。
受光素子212は、結像手段211を通過した光束を受光する受光素子であり、例えばフォトダイオードで構成される。
The imaging means 211 is a means for condensing the light beam, which has passed through the deflection element 210 and the first fθ lens 206 and has been deflected again by the deflector 205, near the light receiving element 212, and is composed of, for example, a convex lens. .
The light-receiving element 212 is a light-receiving element that receives the light beam that has passed through the imaging means 211, and is composed of, for example, a photodiode.

すなわち光走査装置600では、本実施形態に係る反射素子209によって反射された光束を偏向器205を介して受光素子212に入射させることができる。
また光走査装置600では、受光素子212は、走査光学系85の光軸方向において偏向器205と被走査面との間に設けられている。
That is, in the optical scanning device 600, the light beam reflected by the reflective element 209 according to this embodiment can be made to enter the light receiving element 212 via the deflector 205.
Further, in the optical scanning device 600, the light receiving element 212 is provided between the deflector 205 and the surface to be scanned in the optical axis direction of the scanning optical system 85.

図4(a)、(b)及び(c)はそれぞれ、本実施形態に係る反射素子209の正面図、図4(a)中のA-A線で切った断面図、及び図4(a)中のB-B線で切った断面図を示している。
また図4(d)は、本実施形態に係る反射素子209を構成する反射部209pの拡大正面図を示している。
4(a), (b), and (c) are respectively a front view of the reflective element 209 according to the present embodiment, a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 4(a), and FIG. 4(a). ) shows a cross-sectional view taken along line BB in ).
Moreover, FIG. 4(d) shows an enlarged front view of the reflection section 209p that constitutes the reflection element 209 according to this embodiment.

図4(a)に示されているように、本実施形態に係る反射素子209は、二次元的に配列された複数の反射部209pを有している。
ここで、当該二次元面内において互いに直交する二つの軸をY軸及びZ軸、当該二次元面に垂直な軸をX軸とする。
また図4(a)及び(d)において、実線は山部、点線は谷部を示している。
As shown in FIG. 4(a), the reflective element 209 according to this embodiment has a plurality of reflective parts 209p arranged two-dimensionally.
Here, two axes that are perpendicular to each other within the two-dimensional plane are the Y-axis and the Z-axis, and an axis perpendicular to the two-dimensional plane is the X-axis.
In FIGS. 4A and 4D, solid lines indicate peaks and dotted lines indicate valleys.

具体的には、図4(d)に示されているように、反射部209pは、第1の反射面2091、第2の反射面2092、第3の反射面2093、第4の反射面2094、第5の反射面2095及び第6の反射面2096を有している。
そして反射部209pは、YZ断面内において平行四辺形の形状を有している。
Specifically, as shown in FIG. 4(d), the reflecting section 209p includes a first reflecting surface 2091, a second reflecting surface 2092, a third reflecting surface 2093, and a fourth reflecting surface 2094. , a fifth reflective surface 2095 and a sixth reflective surface 2096.
The reflecting portion 209p has a parallelogram shape in the YZ cross section.

また図4(d)に示されているように、第1の反射面2091と第2の反射面2092とは、稜線209a(第1の稜線)を形成するように互いに接している。
また第2の反射面2092と第3の反射面2093とは、稜線209b(第2の稜線)を形成するように互いに接している。
また第3の反射面2093と第1の反射面2091とは、稜線209c(第3の稜線)を形成するように互いに接している。
Moreover, as shown in FIG. 4(d), the first reflective surface 2091 and the second reflective surface 2092 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209a (first ridgeline).
Further, the second reflective surface 2092 and the third reflective surface 2093 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209b (second ridgeline).
Further, the third reflective surface 2093 and the first reflective surface 2091 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209c (third ridgeline).

さらに第3の反射面2093と第6の反射面2096とは、稜線209dを形成するように互いに接している。
また第4の反射面2094と第5の反射面2095とは、稜線209e(第4の稜線)を形成するように互いに接している。
また第5の反射面2095と第6の反射面2096とは、稜線209f(第5の稜線)を形成するように互いに接している。
また第6の反射面2096と第4の反射面2094とは、稜線209g(第6の稜線)を形成するように互いに接している。
Furthermore, the third reflective surface 2093 and the sixth reflective surface 2096 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209d.
Further, the fourth reflective surface 2094 and the fifth reflective surface 2095 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209e (fourth ridgeline).
Furthermore, the fifth reflective surface 2095 and the sixth reflective surface 2096 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209f (fifth ridgeline).
Further, the sixth reflective surface 2096 and the fourth reflective surface 2094 are in contact with each other so as to form a ridgeline 209g (sixth ridgeline).

そして図4(d)に示されているように、第1の反射面2091、第2の反射面2092及び第3の反射面2093は、入射した光束を反射する凹形状の空間を形成している。
同様に、第4の反射面2094、第5の反射面2095及び第6の反射面2096は、入射した光束を反射する凹形状の空間を形成している。
As shown in FIG. 4(d), the first reflective surface 2091, the second reflective surface 2092, and the third reflective surface 2093 form a concave space that reflects the incident light flux. There is.
Similarly, the fourth reflective surface 2094, the fifth reflective surface 2095, and the sixth reflective surface 2096 form a concave space that reflects the incident light flux.

ここで本実施形態に係る反射素子209では、稜線209aと稜線209cとの間の角度は90度とは異なっており、稜線209eと稜線209gとの間の角度は90度とは異なっている。
具体的には、稜線209aと稜線209cとの間の角度は91.7度となっており、稜線209eと稜線209gとの間の角度は88.3度となっている。
一方、稜線209a及び209cはそれぞれ、稜線209bに対して90.0度をなしており、稜線209e及び209gはそれぞれ、稜線209fに対して90.0度をなしている。
Here, in the reflective element 209 according to this embodiment, the angle between the ridgeline 209a and the ridgeline 209c is different from 90 degrees, and the angle between the ridgeline 209e and the ridgeline 209g is different from 90 degrees.
Specifically, the angle between the ridgeline 209a and the ridgeline 209c is 91.7 degrees, and the angle between the ridgeline 209e and the ridgeline 209g is 88.3 degrees.
On the other hand, the ridgelines 209a and 209c are each at an angle of 90.0 degrees with respect to the ridgeline 209b, and the ridgelines 209e and 209g are each at an angle of 90.0 degrees with respect to the ridgeline 209f.

また図4(d)に示されているように、第1の反射面2091を形成する二等辺三角形の斜辺の第1の反射面2091に平行な垂線2091dと稜線209bとの間の角度は90.0度となっている。
また、第4の反射面2094を形成する二等辺三角形の斜辺の第4の反射面2094に平行な垂線2094hと稜線209fとの間の角度は90.0度となっている。
Further, as shown in FIG. 4(d), the angle between the perpendicular 2091d parallel to the first reflective surface 2091 on the hypotenuse of the isosceles triangle forming the first reflective surface 2091 and the ridgeline 209b is 90 .0 degrees.
Further, the angle between the perpendicular 2094h parallel to the fourth reflective surface 2094 on the hypotenuse of the isosceles triangle forming the fourth reflective surface 2094 and the ridgeline 209f is 90.0 degrees.

ここで、第1の反射面2091、第2の反射面2092及び第3の反射面2093それぞれの単位法線ベクトルをn2091、n2092及びn2093と表す。
また、第4の反射面2094、第5の反射面2095及び第6の反射面2096それぞれの単位法線ベクトルをn2094、n2095及びn2096と表す。
このとき、本実施形態に係る反射素子209におけるn2091、n2092、n2093、n2094、n2095及びn2096はそれぞれ、以下の表3のように表される。
Here, the unit normal vectors of the first reflective surface 2091, the second reflective surface 2092, and the third reflective surface 2093 are expressed as n2091 , n2092 , and n2093 , respectively.
Further, unit normal vectors of the fourth reflective surface 2094, the fifth reflective surface 2095, and the sixth reflective surface 2096 are expressed as n2094 , n2095 , and n2096 , respectively.
At this time, n 2091 , n 2092 , n 2093 , n 2094 , n 2095 and n 2096 in the reflective element 209 according to the present embodiment are each expressed as shown in Table 3 below.

Figure 2023125122000012
Figure 2023125122000012

従って、第1の反射面2091の単位法線ベクトルn2091と第2の反射面2092の単位法線ベクトルn2092との内積をS1と表したとき、内積S1は、以下の式(11)のように求められる。
S1=n2091・n2092=0 ・・・(11)
また、第1の反射面2091の単位法線ベクトルn2091と第3の反射面2093の単位法線ベクトルn2093との内積をT1と表したとき、内積T1は、以下の式(12)のように求められる。
T1=n2091・n2093=0 ・・・(12)
また、第2の反射面2092の単位法線ベクトルn2092と第3の反射面2093の単位法線ベクトルn2093との内積をU1と表したとき、内積U1は、以下の式(13)のように求められる。
U1=n2092・n2093=-0.02938 ・・・(13)
Therefore, when the inner product of the unit normal vector n 2091 of the first reflecting surface 2091 and the unit normal vector n 2092 of the second reflecting surface 2092 is expressed as S1, the inner product S1 is calculated by the following equation (11). You are asked to do so.
S1=n 2091・n 2092 =0...(11)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 2091 of the first reflecting surface 2091 and the unit normal vector n 2093 of the third reflecting surface 2093 is expressed as T1, the inner product T1 is calculated by the following equation (12). You are asked to do so.
T1=n 2091・n 2093 =0...(12)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 2092 of the second reflective surface 2092 and the unit normal vector n 2093 of the third reflective surface 2093 is expressed as U1, the inner product U1 is calculated by the following equation (13). You are asked to do so.
U1=n 2092・n 2093 =-0.02938...(13)

同様に、第4の反射面2094の単位法線ベクトルn2094と第5の反射面2095の単位法線ベクトルn2095との内積をS2と表したとき、内積S2は、以下の式(14)のように求められる。
S2=n2094・n2095=0 ・・・(14)
また、第4の反射面2094の単位法線ベクトルn2094と第6の反射面2096の単位法線ベクトルn2096との内積をT2と表したとき、内積T2は、以下の式(15)のように求められる。
T2=n2094・n2096=0 ・・・(15)
また、第5の反射面2095の単位法線ベクトルn2095と第6の反射面2096の単位法線ベクトルn2096との内積をU2と表したとき、内積U2は、以下の式(16)のように求められる。
U2=n2095・n2096=0.02938 ・・・(16)
Similarly, when the inner product of the unit normal vector n 2094 of the fourth reflective surface 2094 and the unit normal vector n 2095 of the fifth reflective surface 2095 is expressed as S2, the inner product S2 is expressed by the following equation (14). It is required as follows.
S2=n 2094・n 2095 =0...(14)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 2094 of the fourth reflective surface 2094 and the unit normal vector n 2096 of the sixth reflective surface 2096 is expressed as T2, the inner product T2 is calculated by the following equation (15). You are asked to do so.
T2=n 2094・n 2096 =0...(15)
Furthermore, when the inner product of the unit normal vector n 2095 of the fifth reflective surface 2095 and the unit normal vector n 2096 of the sixth reflective surface 2096 is expressed as U2, the inner product U2 is calculated by the following equation (16). You are asked to do so.
U2=n 2095・n 2096 =0.02938...(16)

従って、本実施形態に係る反射素子209では、上記の条件式(7)、(8)、(9)及び(10)が満たされている。 Therefore, in the reflective element 209 according to this embodiment, the above conditional expressions (7), (8), (9), and (10) are satisfied.

また、第1の反射面2091の法線と第2の反射面2092の法線との間の角度をθ1(度)、第2の反射面2092の法線と第3の反射面2093の法線との間の角度をθ2(度)と表す。
また、第3の反射面2093の法線と第1の反射面2091の法線との間の角度をθ3(度)、第4の反射面2094の法線と第5の反射面2095の法線との間の角度をθ4(度)と表す。
また、第5の反射面2095の法線と第6の反射面2096の法線との間の角度をθ5(度)、第6の反射面2096の法線と第4の反射面2094の法線との間の角度をθ6(度)と表す。
このとき、本実施形態に係る反射素子209におけるθ1、θ2、θ3、θ4、θ5及びθ6はそれぞれ、以下の表4のように表される。
Also, the angle between the normal line of the first reflective surface 2091 and the normal line of the second reflective surface 2092 is θ1 (degree), and the angle between the normal line of the second reflective surface 2092 and the normal line of the third reflective surface 2093 is The angle between the two lines is expressed as θ2 (degrees).
Also, the angle between the normal of the third reflective surface 2093 and the normal of the first reflective surface 2091 is θ3 (degrees), and the angle between the normal of the fourth reflective surface 2094 and the normal of the fifth reflective surface 2095 is The angle between the two lines is expressed as θ4 (degrees).
Also, the angle between the normal line of the fifth reflective surface 2095 and the normal line of the sixth reflective surface 2096 is θ5 (degrees), and the angle between the normal line of the sixth reflective surface 2096 and the normal line of the fourth reflective surface 2094 is The angle between the line and the line is expressed as θ6 (degrees).
At this time, θ1, θ2, θ3, θ4, θ5, and θ6 in the reflective element 209 according to the present embodiment are each expressed as shown in Table 4 below.

Figure 2023125122000013
Figure 2023125122000013

表4に示されているように、本実施形態に係る反射素子209では、θ1>θ2、θ3>θ2、θ4<θ5及びθ6<θ5が満たされている。 As shown in Table 4, in the reflective element 209 according to this embodiment, θ1>θ2, θ3>θ2, θ4<θ5, and θ6<θ5 are satisfied.

光走査装置600では、本実施形態に係る反射素子209に入射した光束は、第1乃至第3の反射面2091乃至2093の夫々によって一回ずつ反射されるか、または第4乃至第6の反射面2094乃至2096の夫々によって一回ずつ反射される。
そして、第1乃至第3の反射面2091乃至2093によって反射された光束は、主走査断面内においては入射光束に対して角度+2.4°をなすと共に、副走査断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
また、第4乃至第6の反射面2094乃至2096によって反射された光束は、主走査断面内においては入射光束に対して角度-2.4°をなすと共に、副走査断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
In the optical scanning device 600, the light beam incident on the reflective element 209 according to the present embodiment is reflected once by each of the first to third reflective surfaces 2091 to 2093, or reflected once to the fourth to sixth reflective surfaces. It is reflected once by each of surfaces 2094-2096.
The light beams reflected by the first to third reflecting surfaces 2091 to 2093 make an angle of +2.4° with respect to the incident light beam in the main scanning section, and with respect to the incident light beam in the sub-scanning section. and emit light in the opposite direction of the same direction.
Furthermore, the light beams reflected by the fourth to sixth reflecting surfaces 2094 to 2096 form an angle of -2.4° with respect to the incident light beam in the main scanning section, and form an angle of -2.4° with respect to the incident light beam in the sub-scanning section. The light is emitted in the same direction, but in the opposite direction.

すなわち光走査装置600では、本実施形態に係る反射素子209に入射した光束は、入射光束の進行方向に対して、主走査断面内においては絶対値は略同一で符号が互いに異なる角度をなし、副走査断面内においては双方とも逆向きである二つの方向に反射される。 That is, in the optical scanning device 600, the light beams incident on the reflective element 209 according to the present embodiment form angles with substantially the same absolute value and different signs in the main scanning cross section with respect to the traveling direction of the incident light beam. In the sub-scanning section, the light is reflected in two opposite directions.

そして光走査装置600では、上述のように反射素子209への入射光束が通過する第1の開口部2081と反射素子209によって二つの方向に反射された光束の一方が通過する第2の開口部2082とが形成された開口手段208が設けられている。
すなわち、反射素子209によって二つの方向に反射された光束の他方は開口手段208の遮光部によって遮光される。
In the optical scanning device 600, as described above, there is a first opening 2081 through which the light flux incident on the reflective element 209 passes, and a second opening through which one of the light fluxes reflected in two directions by the reflective element 209 passes. 2082 is provided.
That is, the other of the light beams reflected in two directions by the reflecting element 209 is blocked by the light blocking portion of the aperture means 208.

これにより図3(a)に示されているように、本実施形態に係る反射素子209によって二つの方向に反射された光束の一方は、第2のfθレンズ207、偏向素子210及び第1のfθレンズ206を通過することで、偏向器205に再び入射する。
そして偏向器205によって再び偏向された当該光束は、結像手段211を通過することで、受光素子212に入射する。
As a result, as shown in FIG. 3(a), one of the light beams reflected in two directions by the reflective element 209 according to the present embodiment is transmitted to the second fθ lens 207, the deflection element 210, and the first By passing through the fθ lens 206, the light enters the deflector 205 again.
The light beam deflected again by the deflector 205 passes through the imaging means 211 and enters the light receiving element 212 .

このように光走査装置600では、本実施形態に係る反射素子209によって反射された光束は、光源201に入射することなく、受光素子212に効率よく導光されることができる。
特に、反射素子209の姿勢が変化しても、反射素子209によって反射された光束を受光素子212に導光することができる。
In this manner, in the optical scanning device 600, the light beam reflected by the reflective element 209 according to the present embodiment can be efficiently guided to the light receiving element 212 without entering the light source 201.
In particular, even if the posture of the reflective element 209 changes, the light beam reflected by the reflective element 209 can be guided to the light receiving element 212.

以上のように光走査装置600では、上記に示した構成を有する本実施形態に係る反射素子209を用いることで、反射素子209の姿勢が変化しても、受光素子212に光束を高精度に戻すことができる。
これにより、光源201から出射した光束の、入射光学系75及び走査光学系85を通過することによる光量の変化量を測定することで、光走査装置600における光学系を高精度に評価することができる。
As described above, in the optical scanning device 600, by using the reflective element 209 according to this embodiment having the configuration shown above, even if the attitude of the reflective element 209 changes, the light beam can be directed to the light receiving element 212 with high precision. It can be returned.
As a result, the optical system in the optical scanning device 600 can be evaluated with high precision by measuring the amount of change in the light amount due to the light flux emitted from the light source 201 passing through the incident optical system 75 and the scanning optical system 85. can.

[第三実施形態]
図5(a)及び(b)は、第三実施形態に係る光走査装置700の主走査断面図及び第1のfθレンズ306近傍における拡大主走査断面図を示している。
また図5(c)は、第三実施形態に係る光走査装置700に設けられている第1のfθレンズ306の端部近傍における拡大主走査断面図を示している。
[Third embodiment]
FIGS. 5A and 5B show a main scanning sectional view of an optical scanning device 700 according to the third embodiment and an enlarged main scanning sectional view in the vicinity of the first fθ lens 306.
Further, FIG. 5C shows an enlarged main scanning cross-sectional view near the end of the first fθ lens 306 provided in the optical scanning device 700 according to the third embodiment.

なお光走査装置700は、第1のfθレンズ206及び偏向素子210の代わりに第1のfθレンズ306を設けていること以外は、光走査装置600と同一の構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。
また、図5(a)及び(b)における矢印は、光束の進行方向を示している。
Note that the optical scanning device 700 has the same configuration as the optical scanning device 600, except that the first fθ lens 306 is provided in place of the first fθ lens 206 and the deflection element 210, so the same components are used. are given the same reference numerals and the explanation will be omitted.
Moreover, the arrows in FIGS. 5(a) and 5(b) indicate the traveling direction of the luminous flux.

光走査装置700では、第1のfθレンズ306(第1の結像光学素子)が偏向器205によって偏向された光束を被走査面313上に導光する機能と、反射素子209によって反射された後、第2のfθレンズ207を再び通過した光束の進行方向を変化させる機能とを有している。 In the optical scanning device 700, the first fθ lens 306 (first imaging optical element) has the function of guiding the light beam deflected by the deflector 205 onto the scanned surface 313, and the function of guiding the light beam deflected by the deflector 205 onto the scanned surface 313. After that, it has a function of changing the traveling direction of the light beam that has passed through the second fθ lens 207 again.

具体的には、第1のfθレンズ306は、被走査面313を走査する光束が通過する領域においては主走査断面内と副走査断面内とで異なるパワーを有するアナモフィック結像レンズである。
そして、偏向器205によって偏向された光束が例えば感光ドラムである被走査面313上に集光(導光)され、被走査面313は偏向器205によって主走査方向に走査される。
Specifically, the first fθ lens 306 is an anamorphic imaging lens that has different power in the main scanning section and in the sub-scanning section in the region through which the light beam scanning the scanned surface 313 passes.
The light beam deflected by the deflector 205 is focused (guided) onto a scanned surface 313, which is a photosensitive drum, for example, and the scanned surface 313 is scanned in the main scanning direction by the deflector 205.

また第1のfθレンズ306は、被走査面313を走査する光束が通過する領域とは異なる領域、すなわち一方の主走査方向端部に偏向部3061を有している。
そして、反射素子209によって偏向された後、第2のfθレンズ207を再び通過した光束が偏向部3061において偏向される。
すなわち第1のfθレンズ306は、反射素子209からの光束を偏向する偏向素子が一体化された結像光学素子である。
Further, the first fθ lens 306 has a deflection portion 3061 in a region different from the region through which the light beam scanning the scanned surface 313 passes, that is, at one end in the main scanning direction.
After being deflected by the reflection element 209, the light beam that passes through the second fθ lens 207 again is deflected by the deflection unit 3061.
That is, the first fθ lens 306 is an imaging optical element in which a deflection element that deflects the light beam from the reflection element 209 is integrated.

光走査装置700では、第1のfθレンズ306及び第2のfθレンズ207によって走査光学系85が構成される。
そして第2のfθレンズ207の副走査断面内における屈折力は、第1のfθレンズ306の副走査断面内における屈折力より強く、すなわち走査光学系85の中で最も強い。
また、結像手段211及び受光素子212によって同期検知光学系95が構成される。
In the optical scanning device 700, a scanning optical system 85 is configured by the first fθ lens 306 and the second fθ lens 207.
The refractive power of the second f.theta. lens 207 within the sub-scanning section is stronger than the refractive power of the first f.theta. lens 306 within the sub-scanning section, that is, the strongest in the scanning optical system 85.
Further, the imaging means 211 and the light receiving element 212 constitute a synchronization detection optical system 95.

また光走査装置700において、第1のfθレンズ306の偏向部3061は、図5(b)に示されているように、主走査断面内において反射素子209からの光束を走査光学系85の光軸に向けて偏向することで偏向器205に入射させる形状を有している。
これにより、主走査断面内において光源201と反射素子209との間に配置された受光素子212に光束を導光することができる。
Further, in the optical scanning device 700, the deflection unit 3061 of the first fθ lens 306 converts the light flux from the reflection element 209 into the light beam of the scanning optical system 85 within the main scanning section. It has a shape that allows it to enter the deflector 205 by deflecting it toward the axis.
Thereby, the light beam can be guided to the light receiving element 212 arranged between the light source 201 and the reflective element 209 in the main scanning section.

また第1のfθレンズ306の偏向部3061は、図5(c)に示されているように、主走査方向の内側端部から外側端部に向けて肉厚が薄くなる形状を有している。
そして、第1のfθレンズ306の偏向器205側の光学面のうち、偏向部3061に対応する部分は、光軸を含む主走査断面内において、残りの部分(すなわち、結像に寄与する部分)の偏向部3061側の端部における傾きに対して角度φだけ傾いている。
なお光走査装置700では、角度φは17°に設定されている。
Further, as shown in FIG. 5(c), the deflecting portion 3061 of the first fθ lens 306 has a shape in which the wall thickness becomes thinner from the inner end toward the outer end in the main scanning direction. There is.
Of the optical surface of the first fθ lens 306 on the deflector 205 side, the portion corresponding to the deflection section 3061 is divided into the remaining portion (i.e., the portion contributing to image formation) in the main scanning section including the optical axis. ) is inclined by an angle φ with respect to the inclination at the end on the deflecting portion 3061 side.
Note that in the optical scanning device 700, the angle φ is set to 17°.

また反射素子209は、光軸方向において偏向器205と被走査面313との間に配置されているため、偏向部3061に凸のパワーを与えることで、受光素子212に光束をより高精度に導光することが可能となる。 Further, since the reflective element 209 is arranged between the deflector 205 and the scanned surface 313 in the optical axis direction, by giving a convex power to the deflecting part 3061, the light beam is directed to the light receiving element 212 with higher precision. It becomes possible to guide light.

図6は、光走査装置700において受光素子212によって受光される光の出力Iの時間変化を示している。 FIG. 6 shows a temporal change in the output I of light received by the light receiving element 212 in the optical scanning device 700.

光走査装置700では、結像手段211及び受光素子212で構成される同期検知光学系95による同期検知によって、出力801から偏向器205の回転位相の基準となる位置を決定することができ、基準時刻0(マイクロ秒)を決めることができる。
具体的には、偏向器205によって所定の方向(第2の方向)、すなわち受光素子212に向けて偏向された光束が受光素子212に入射することで、受光素子212において出力801が検知される。
そして図6に示されているように閾値Pを設定することで、出力801における閾値Pに対応する時刻から基準時刻0(マイクロ秒)を決めることができる。
In the optical scanning device 700, the reference position of the rotational phase of the deflector 205 can be determined from the output 801 by synchronization detection by the synchronization detection optical system 95 composed of the imaging means 211 and the light receiving element 212. Time 0 (microsecond) can be determined.
Specifically, the light beam deflected by the deflector 205 in a predetermined direction (second direction), that is, toward the light receiving element 212, enters the light receiving element 212, so that the output 801 is detected at the light receiving element 212. .
By setting the threshold P as shown in FIG. 6, the reference time 0 (microsecond) can be determined from the time corresponding to the threshold P in the output 801.

また所定の時間において、偏向器205によって別の所定の方向(第1の方向)、すなわち反射素子209に向けて偏向された光束が反射素子209に入射する。
そして反射素子209によって反射された光束は、上記に示したように偏向器205によって再び偏向されることによって受光素子212に戻ることで、受光素子212において出力802が検知される。
このとき出力802における閾値Pに対応する時刻からt(マイクロ秒)を決定することができる。
Further, at a predetermined time, a light beam deflected by the deflector 205 in another predetermined direction (first direction), that is, toward the reflective element 209, enters the reflective element 209.
The light beam reflected by the reflective element 209 is deflected again by the deflector 205 as described above and returns to the light receiving element 212, whereby the output 802 is detected at the light receiving element 212.
At this time, t (microseconds) can be determined from the time corresponding to the threshold value P in the output 802.

これにより開口手段208の位置を、決定された時刻t(マイクロ秒)と偏向器205による走査速度V(mm/s)とから求めることができる。 Thereby, the position of the aperture means 208 can be determined from the determined time t (microseconds) and the scanning speed V (mm/s) by the deflector 205.

すなわち光走査装置700では、同期検知光学系95において光束を受光したタイミング(すなわち、時刻0)と受光素子212において光束を受光したタイミング(すなわち、時刻t)とに基づいて、不図示の制御部がそれらの受光の間の時間を演算することができる。
これにより、例えば昇温等によって生じる走査光学系85による結像位置の変化を検知することができる。
そして演算された時間に基づいて、光源201の発光タイミングを調整することができる。
That is, in the optical scanning device 700, a control unit (not shown) operates based on the timing at which the synchronous detection optical system 95 receives the luminous flux (i.e., time 0) and the timing at which the light receiving element 212 receives the luminous flux (i.e., time t). can calculate the time between those light receptions.
This makes it possible to detect changes in the imaging position of the scanning optical system 85 caused by, for example, temperature rise.
The light emission timing of the light source 201 can then be adjusted based on the calculated time.

以上のように光走査装置700では、上記に示した構成を有する本実施形態に係る反射素子209を用いることで、反射素子209の姿勢が変化しても、受光素子212に光束を高精度に戻すことができる。
これにより、被走査面313における走査タイミングを精度良く調整することができ、高精度な印字を行うことが可能となる。
As described above, in the optical scanning device 700, by using the reflective element 209 according to this embodiment having the configuration shown above, even if the attitude of the reflective element 209 changes, the light beam can be directed to the light receiving element 212 with high precision. It can be returned.
Thereby, the scanning timing on the scanned surface 313 can be adjusted with high accuracy, and it becomes possible to perform highly accurate printing.

[第四実施形態]
図7(a)は、第四実施形態に係る光走査装置800の主走査断面図を示している。
また図7(b)は、第四実施形態に係る光走査装置800が備える開口手段308の正面図を示している。
[Fourth embodiment]
FIG. 7A shows a main scanning cross-sectional view of an optical scanning device 800 according to the fourth embodiment.
Moreover, FIG. 7(b) shows a front view of the aperture means 308 included in the optical scanning device 800 according to the fourth embodiment.

なお光走査装置800では、光走査装置700に設けられていた第1のfθレンズ306の代わりに光走査装置600に設けられていた第1のfθレンズ206が設けられている。
また光走査装置800では、光走査装置700に設けられていた開口手段208の代わりに開口手段308が設けられている。
また光走査装置800では、結像手段213及び受光素子214が新たに設けられており、光走査装置800のそれ以外の構成は光走査装置700と同一であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。
また図7(a)における矢印は、光束の進行方向を示している。
Note that in the optical scanning device 800, the first fθ lens 206 provided in the optical scanning device 600 is provided in place of the first fθ lens 306 provided in the optical scanning device 700.
Further, in the optical scanning device 800, an aperture means 308 is provided in place of the aperture means 208 provided in the optical scanning device 700.
Further, in the optical scanning device 800, an imaging means 213 and a light receiving element 214 are newly provided, and the other configurations of the optical scanning device 800 are the same as the optical scanning device 700, so the same members have the same structure. Numbers are given and explanations are omitted.
Moreover, the arrow in FIG. 7(a) indicates the traveling direction of the luminous flux.

結像手段213は、反射素子209によって反射された後、偏向器205によって再び偏向された光束を受光素子214の近傍に集光する手段であり、例えば凸レンズで構成される。
受光素子214(第1の受光素子)は、結像手段213を通過した光束を受光する受光素子であり、例えばフォトダイオードで構成される。
The imaging means 213 is a means for condensing the light beam, which has been reflected by the reflection element 209 and then deflected again by the deflector 205, near the light receiving element 214, and is composed of, for example, a convex lens.
The light-receiving element 214 (first light-receiving element) is a light-receiving element that receives the light beam that has passed through the imaging means 213, and is configured of, for example, a photodiode.

図7(a)に示されているように、受光素子212は、走査光学系85の光軸方向において偏向器205と被走査面313との間に設けられている。
また図7(a)に示されているように、受光素子212及び受光素子214は、走査光学系85の光軸を含む副走査断面に対して、互いに反対側に設けられている。
As shown in FIG. 7A, the light receiving element 212 is provided between the deflector 205 and the surface to be scanned 313 in the optical axis direction of the scanning optical system 85.
Further, as shown in FIG. 7A, the light receiving element 212 and the light receiving element 214 are provided on opposite sides to each other with respect to the sub-scanning section including the optical axis of the scanning optical system 85.

開口手段308は、偏向器205によって所定の方向(第1の方向)に偏向された後、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207を通過した光束の主走査断面内及び副走査断面内における光束径を制限する。
具体的に開口手段308には、図7(b)に示されているように、第1のfθレンズ206及び第2のfθレンズ207を通過した光束が通過する第1の開口部3081が形成されている。
なお開口手段308には、図7(b)に示されているように、本実施形態に係る反射素子209によって反射された光束が通過することで主走査断面内及び副走査断面内における光束径を制限するように構成された第2の開口部3082も形成されている。
The aperture means 308 detects the inside of the main scanning section and the sub-scanning section of the light beam that has been deflected in a predetermined direction (first direction) by the deflector 205 and has passed through the first fθ lens 206 and the second fθ lens 207. limits the diameter of the luminous flux within.
Specifically, the aperture means 308 is formed with a first aperture 3081 through which the light flux that has passed through the first fθ lens 206 and the second fθ lens 207 passes, as shown in FIG. 7(b). has been done.
As shown in FIG. 7(b), the aperture means 308 allows the light beam reflected by the reflective element 209 according to the present embodiment to pass therethrough, thereby changing the diameter of the light beam in the main scanning section and the sub-scanning section. A second opening 3082 is also formed that is configured to limit the.

上述の第三実施形態における図6に示されているように、受光素子212によって受光される光の出力801の強度と出力802の強度とは互いに異なっている。
具体的には、偏向器205によって受光素子212に向けて偏向された光束を受光することによる出力801の強度の方が、偏向器205によって反射素子209に向けて偏向され、反射素子209によって反射された光束を受光することによる出力802の強度より大きい。
As shown in FIG. 6 in the third embodiment described above, the intensity of the output 801 and the intensity of the output 802 of the light received by the light receiving element 212 are different from each other.
Specifically, the intensity of the output 801 resulting from receiving the light beam deflected by the deflector 205 toward the light receiving element 212 is deflected by the deflector 205 toward the reflective element 209 and is reflected by the reflective element 209. The intensity of the output 802 is greater than the intensity of the output 802 resulting from receiving the light beam.

このとき、受光素子212のダイナミックレンジによっては、互いに強度が異なる出力801及び出力802の双方を検出することが困難となる場合がある。
そこで本実施形態では、受光素子214を新たに設けることで、そのような問題を解消する。
At this time, depending on the dynamic range of the light receiving element 212, it may be difficult to detect both the output 801 and the output 802, which have different intensities.
Therefore, in this embodiment, such a problem is solved by newly providing the light receiving element 214.

上述したように、反射素子209の第1乃至第3の反射面2091乃至2093によって反射された光束は、主走査断面内においては入射光束に対して角度+2.4°をなすと共に、副走査断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
また、反射素子209の第4乃至第6の反射面2094乃至2096によって反射された光束は、主走査断面内においては入射光束に対して角度-2.4°をなすと共に、副走査断面内においては入射光束に対して同一方向の逆向きに出射する。
As described above, the light beams reflected by the first to third reflecting surfaces 2091 to 2093 of the reflective element 209 form an angle of +2.4° with respect to the incident light beam in the main scanning section, and in the sub-scanning section. Inside, the light beam is emitted in the same direction as the incident light beam, but in the opposite direction.
Furthermore, the light beams reflected by the fourth to sixth reflecting surfaces 2094 to 2096 of the reflecting element 209 form an angle of -2.4° with respect to the incident light beam in the main scanning section, and in the sub-scanning section. is emitted in the same and opposite direction to the incident light beam.

すなわち光走査装置800では、本実施形態に係る反射素子209に入射した光束は、入射光束の進行方向に対して、主走査断面内においては絶対値は略同一で符号が互いに異なる角度をなし、副走査断面内においては双方とも逆向きである二つの方向に反射される。 That is, in the optical scanning device 800, the light beams incident on the reflective element 209 according to the present embodiment form angles with substantially the same absolute value and different signs in the main scanning cross section with respect to the traveling direction of the incident light beam. Within the sub-scanning section, the light is reflected in two opposite directions.

そして光走査装置800では、上述のように反射素子209への入射光束が通過する第1の開口部3081と反射素子209によって二つの方向に反射された光束の一方が通過する第2の開口部3082とが形成された開口手段308が設けられている。
すなわち、反射素子209によって二つの方向に反射された光束の他方は開口手段308の遮光部によって遮光される。
In the optical scanning device 800, as described above, there is a first opening 3081 through which the light beam incident on the reflective element 209 passes, and a second opening through which one of the light beams reflected in two directions by the reflective element 209 passes. 3082 is provided.
That is, the other of the light beams reflected in two directions by the reflecting element 209 is blocked by the light blocking portion of the aperture means 308.

ここで開口手段208では、図3(b)に示されているように、正面から見て第1の開口部2081の左側に第2の開口部2082が形成されている。
一方、開口手段308では、図7(b)に示されているように、正面から見て第1の開口部3081の右側に第2の開口部3082が形成されている。
Here, in the opening means 208, as shown in FIG. 3(b), a second opening 2082 is formed on the left side of the first opening 2081 when viewed from the front.
On the other hand, in the opening means 308, as shown in FIG. 7(b), a second opening 3082 is formed on the right side of the first opening 3081 when viewed from the front.

すなわち光走査装置800では開口手段308を用いることで、反射素子209によって二つの方向に反射された光束のうち、開口手段208によって遮光された光束が通過する一方で、開口手段208を通過した光束を遮光している。
これにより光走査装置800では、光走査装置600に設けられていた偏向素子210を設ける必要が無くなる。
That is, by using the aperture means 308 in the optical scanning device 800, among the light beams reflected in two directions by the reflecting element 209, the light beam blocked by the aperture means 208 passes through, while the light beam that has passed through the aperture means 208 passes through. is shielded from light.
This eliminates the need for the optical scanning device 800 to include the deflection element 210 that was provided in the optical scanning device 600.

光走査装置800では、上述の構成により、結像手段211及び受光素子212で構成される同期検知光学系95による同期検知によって、出力801から偏向器205の回転位相の基準となる位置を決定することができ、基準時刻0(マイクロ秒)を決めることができる。
具体的には、偏向器205の所定の偏向面205aによって所定の方向(第2の方向)、すなわち受光素子212(第2の受光素子)に向けて偏向された光束が受光素子212に入射することで、受光素子212において出力801が検知される。
そして図6に示されているように閾値Pを設定することで、出力801における閾値Pに対応する時刻から基準時刻0(マイクロ秒)を決めることができる。
In the optical scanning device 800, with the above-described configuration, the reference position of the rotational phase of the deflector 205 is determined from the output 801 by synchronization detection by the synchronization detection optical system 95 composed of the imaging means 211 and the light receiving element 212. It is possible to determine the reference time 0 (microsecond).
Specifically, a light beam deflected by a predetermined deflection surface 205a of the deflector 205 in a predetermined direction (second direction), that is, toward the light receiving element 212 (second light receiving element), enters the light receiving element 212. As a result, the output 801 is detected by the light receiving element 212.
By setting the threshold P as shown in FIG. 6, the reference time 0 (microsecond) can be determined from the time corresponding to the threshold P in the output 801.

また所定の時間において、偏向器205の所定の偏向面205aによって別の所定の方向(第1の方向)、すなわち反射素子209に向けて偏向された光束が反射素子209に入射する。
そして反射素子209によって反射された光束は、偏向器205の当該所定の偏向面205aとは異なる偏向面205aに入射し再び偏向されることによって受光素子214に入射することで、受光素子214において出力802が検知される。
このとき出力802における閾値Pに対応する時刻からt(マイクロ秒)を決定することができる。
Further, at a predetermined time, a light beam deflected by a predetermined deflection surface 205a of the deflector 205 in another predetermined direction (first direction), that is, toward the reflective element 209, enters the reflective element 209.
The light beam reflected by the reflection element 209 enters a deflection surface 205a of the deflector 205 that is different from the predetermined deflection surface 205a, is deflected again, and then enters the light receiving element 214, so that it is output from the light receiving element 214. 802 is detected.
At this time, t (microseconds) can be determined from the time corresponding to the threshold value P in the output 802.

これにより開口手段308の位置を、決定された時刻t(マイクロ秒)と偏向器205による走査速度V(mm/s)とから求めることができる。 Thereby, the position of the aperture means 308 can be determined from the determined time t (microseconds) and the scanning speed V (mm/s) by the deflector 205.

すなわち光走査装置800では、受光素子212において光束を受光したタイミング(すなわち、時刻0)と受光素子214において光束を受光したタイミング(すなわち、時刻t)とに基づいて、不図示の制御部がそれらの受光の間の時間を演算することができる。
これにより、例えば昇温等によって生じる走査光学系85による結像位置の変化を検知することができる。
そして演算された時間に基づいて、光源201の発光タイミングを調整することができる。
That is, in the optical scanning device 800, a control unit (not shown) controls the timing based on the timing at which the light receiving element 212 receives the light beam (i.e., time 0) and the timing at which the light receiving element 214 receives the light beam (i.e., time t). The time between light reception can be calculated.
This makes it possible to detect changes in the imaging position of the scanning optical system 85 caused by, for example, temperature rise.
The light emission timing of the light source 201 can then be adjusted based on the calculated time.

以上のように光走査装置800では、上記に示した構成を有する本実施形態に係る反射素子209を用いることで、反射素子209の姿勢が変化しても、受光素子214に光束を高精度に戻すことができる。
これにより、被走査面313における走査タイミングを精度良く調整することができ、高精度な印字を行うことが可能となる。
As described above, in the optical scanning device 800, by using the reflective element 209 according to this embodiment having the configuration shown above, even if the attitude of the reflective element 209 changes, the light beam can be directed to the light receiving element 214 with high precision. It can be returned.
Thereby, the scanning timing on the scanned surface 313 can be adjusted with high accuracy, and it becomes possible to perform highly accurate printing.

以上、好ましい実施形態について説明したが、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。 Although preferred embodiments have been described above, the invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.

例えば、第一乃至第四実施形態に係る装置では、光束を表面で反射する反射素子を用いているが、これに限らず光束を内面で全反射する反射素子を用いても同様の効果が得られる。
そのような内面反射型の素子を用いる場合、第1乃至第3の反射面によって当該素子を凸形状に突出させると共に、第4乃至第6の反射面によって当該素子を凸形状に突出させても同等の効果が得られる。
For example, in the apparatuses according to the first to fourth embodiments, a reflective element that reflects a luminous flux on the surface is used, but the same effect is obtained by using a reflective element that totally reflects the luminous flux on the inner surface. It will be done.
When such an internal reflection type element is used, the element may be made to protrude in a convex shape by the first to third reflective surfaces, and the element may be made to protrude in a convex shape by the fourth to sixth reflective surfaces. The same effect can be obtained.

また本実施形態に係る反射素子では、上記の角度関係が満たされている限り、各反射面の形状や相対配置は限定されない。
また、第二乃至第四実施形態に係る光走査装置では、アナモコリメータレンズを用いているが、これに限らずコリメータレンズとシリンドリカルレンズとを組み合わせた光学系を用いても同様の効果が得られる。
Further, in the reflective element according to this embodiment, the shape and relative arrangement of each reflective surface are not limited as long as the above angular relationship is satisfied.
Further, although the optical scanning devices according to the second to fourth embodiments use an anamorphic collimator lens, the same effect is obtained by using an optical system that combines a collimator lens and a cylindrical lens. .

[モノクロ画像形成装置]
図8(a)は、第二乃至第四実施形態のいずれかに係る光走査装置を備える画像形成装置1204の要部副走査断面図を示している。
[Monochrome image forming device]
FIG. 8A shows a main part sub-scanning sectional view of an image forming apparatus 1204 including an optical scanning device according to any of the second to fourth embodiments.

図8(a)に示されているように、画像形成装置1204には、パーソナルコンピュータ等の外部機器1217からコードデータDcが入力される。
そして、入力されたコードデータDcは、装置内のプリンタコントローラ1211によって、画像データ(ドットデータ)Diに変換される。
As shown in FIG. 8A, code data Dc is input to the image forming apparatus 1204 from an external device 1217 such as a personal computer.
The input code data Dc is then converted into image data (dot data) Di by a printer controller 1211 within the apparatus.

次に、変換された画像データDiは、第二乃至第四実施形態のいずれかに係る光走査装置である光走査ユニット1200に入力される。
そして光走査ユニット1200からは、画像データDiに応じて変調された光ビーム1203が射出され、光ビーム1203によって感光ドラム1201の感光面が主走査方向に走査される。
Next, the converted image data Di is input to an optical scanning unit 1200, which is an optical scanning device according to any of the second to fourth embodiments.
A light beam 1203 modulated according to the image data Di is emitted from the optical scanning unit 1200, and the photosensitive surface of the photosensitive drum 1201 is scanned by the light beam 1203 in the main scanning direction.

静電潜像担持体(感光体)たる感光ドラム1201は、モータ1215によって図8(a)に示されているように時計廻りに回転させられる。
そして、この回転に伴って、感光ドラム1201の感光面が光ビーム1203に対して主走査方向と直交する副走査方向に移動する。
A photosensitive drum 1201 serving as an electrostatic latent image carrier (photosensitive member) is rotated clockwise by a motor 1215 as shown in FIG. 8(a).
With this rotation, the photosensitive surface of the photosensitive drum 1201 moves with respect to the light beam 1203 in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction.

また感光ドラム1201の上方には、感光ドラム1201の表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ1202が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラ1202によって帯電された感光ドラム1201の表面に、光走査ユニット1200によって走査される光ビーム1203が照射されるようになっている。
Further, above the photosensitive drum 1201, a charging roller 1202 that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 1201 is provided so as to come into contact with the surface.
Then, the surface of the photosensitive drum 1201 charged by the charging roller 1202 is irradiated with a light beam 1203 scanned by the optical scanning unit 1200.

上述したように、光ビーム1203は画像データDiに基づいて変調されており、光ビーム1203を照射することによって感光ドラム1201の表面に静電潜像が形成される。
そして、形成された静電潜像は、感光ドラム1201における光ビーム1203の照射位置よりもさらに回転方向の下流側において感光ドラム1201に当接するように配設された現像器1207によってトナー像として現像される。
As described above, the light beam 1203 is modulated based on the image data Di, and by irradiating the light beam 1203, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 1201.
The formed electrostatic latent image is developed as a toner image by a developing device 1207 that is disposed so as to come into contact with the photosensitive drum 1201 further downstream in the rotational direction than the irradiation position of the light beam 1203 on the photosensitive drum 1201. be done.

次に、現像器1207によって現像されたトナー像は、感光ドラム1201の下方において感光ドラム1201に対向するように配設された転写ローラ1208によって被転写材たる用紙1212上に転写される。
なお、用紙1212は感光ドラム1201の前方(図8(a)において右側)の用紙カセット1209内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。
そして、用紙カセット1209の端部には給紙ローラ1210が配設されており、用紙カセット1209内の用紙1212が搬送路へ送り込まれる。
Next, the toner image developed by the developing device 1207 is transferred onto a paper 1212 as a transfer material by a transfer roller 1208 disposed below the photosensitive drum 1201 so as to face the photosensitive drum 1201.
Although the paper 1212 is stored in a paper cassette 1209 in front of the photosensitive drum 1201 (on the right side in FIG. 8A), it can also be fed manually.
A paper feed roller 1210 is disposed at the end of the paper cassette 1209, and the paper 1212 in the paper cassette 1209 is fed into the conveyance path.

以上のようにして未定着トナー像が転写された用紙1212は、感光ドラム1201の後方(図8(a)において左側)に配置されている定着器へと搬送される。
定着器は、内部に定着ヒータ(不図示)を有する定着ローラ1213と定着ローラ1213に圧接するように配設された加圧ローラ1214とで構成されている。
そして、転写ローラ1208から搬送されてきた用紙1212を定着ローラ1213と加圧ローラ1214との圧接部によって加圧しながら加熱することにより、用紙1212上の未定着トナー像が定着される。
The paper 1212 onto which the unfixed toner image has been transferred as described above is conveyed to a fixing device located behind the photosensitive drum 1201 (on the left side in FIG. 8A).
The fixing device includes a fixing roller 1213 having an internal fixing heater (not shown) and a pressure roller 1214 disposed so as to be in pressure contact with the fixing roller 1213.
Then, the unfixed toner image on the paper 1212 is fixed by heating the paper 1212 conveyed from the transfer roller 1208 while being pressed by the pressure contact portion of the fixing roller 1213 and the pressure roller 1214.

また、定着ローラ1213の後方には排紙ローラ1216が配設されており、定着された用紙1212は、画像形成装置1204の外部に排出される。 Further, a paper discharge roller 1216 is disposed behind the fixing roller 1213, and the fixed paper 1212 is discharged to the outside of the image forming apparatus 1204.

なお図8(a)においては図示していないが、プリンタコントローラ1211は、上述のデータ変換に加えて、モータ1215等の画像形成装置1204内の各部材や、光走査ユニット1200内のポリゴンモータ等の制御も行う。 Although not shown in FIG. 8A, in addition to the data conversion described above, the printer controller 1211 also controls each member in the image forming apparatus 1204 such as the motor 1215, the polygon motor in the optical scanning unit 1200, etc. It also controls.

[カラー画像形成装置]
図8(b)は、第二乃至第四実施形態のいずれかに係る光走査装置を備える画像形成装置90の要部副走査断面図を示している。
[Color image forming device]
FIG. 8B shows a main part sub-scanning sectional view of an image forming apparatus 90 including an optical scanning device according to any of the second to fourth embodiments.

画像形成装置90は、四個の光走査装置が各々並行して像担持体である感光ドラム面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。
画像形成装置90は、第二乃至第四実施形態のいずれかに係る光走査装置と同一の構成である光走査装置11、12、13及び14、像担持体としての感光ドラム23、24、25及び26を備えている。
また画像形成装置90は、現像器15、16、17及び18、搬送ベルト91、プリンタコントローラ93及び定着器94を備えている。
The image forming apparatus 90 is a tandem type color image forming apparatus in which four optical scanning devices record image information on the surface of a photosensitive drum, which is an image carrier, in parallel.
The image forming apparatus 90 includes optical scanning devices 11, 12, 13, and 14 having the same configuration as the optical scanning device according to any of the second to fourth embodiments, and photosensitive drums 23, 24, 25 as image carriers. and 26.
The image forming apparatus 90 also includes developing devices 15, 16, 17, and 18, a conveyor belt 91, a printer controller 93, and a fixing device 94.

図8(b)に示されているように、画像形成装置90には、パーソナルコンピュータ等の外部機器92からR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色信号が入力される。
そして、入力された色信号は、装置内のプリンタコントローラ93によって、C(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各画像データ(ドットデータ)に変換される。
As shown in FIG. 8B, each color signal of R (red), G (green), and B (blue) is input to the image forming apparatus 90 from an external device 92 such as a personal computer.
The input color signals are then converted into image data (dot data) of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black) by a printer controller 93 within the apparatus.

次に、変換された画像データはそれぞれ、光走査装置11、12、13及び14に入力される。
そして、光走査装置11、12、13及び14からは、各画像データに応じて変調された光ビーム19、20、21及び22が射出され、光ビーム19、20、21及び22によって感光ドラム23、24、25及び26の感光面が主走査方向に走査される。
Next, the converted image data is input to optical scanning devices 11, 12, 13 and 14, respectively.
Light beams 19, 20, 21 and 22 modulated according to each image data are emitted from the optical scanning devices 11, 12, 13 and 14. , 24, 25 and 26 are scanned in the main scanning direction.

感光ドラム23、24、25及び26それぞれの表面を一様に帯電せしめる帯電ローラ(不図示)が表面に当接するように設けられている。
そして、帯電ローラによって帯電された感光ドラム23、24、25及び26の表面に、光走査装置11、12、13及び14によって光ビーム19、20、21及び22が照射されるようになっている。
A charging roller (not shown) that uniformly charges the surface of each of the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26 is provided so as to come into contact with the surface.
The surfaces of the photosensitive drums 23, 24, 25 and 26 charged by the charging roller are irradiated with light beams 19, 20, 21 and 22 by the optical scanning devices 11, 12, 13 and 14. .

上述したように、光ビーム19、20、21及び22は各色の画像データに基づいて変調されており、光ビーム19、20、21及び22を照射することによって感光ドラム23、24、25及び26の表面に静電潜像が形成される。
そして、形成された静電潜像は、感光ドラム23、24、25及び26に当接するように配設された現像器15、16、17及び18によってトナー像として現像される。
As described above, the light beams 19, 20, 21, and 22 are modulated based on the image data of each color, and the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26 are irradiated with the light beams 19, 20, 21, and 22. An electrostatic latent image is formed on the surface.
The formed electrostatic latent image is then developed as a toner image by developing devices 15, 16, 17, and 18 disposed so as to be in contact with the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26.

次に、現像器15、16、17及び18によって現像されたトナー像は、感光ドラム23、24、25及び26に対向するように配設された不図示の転写ローラ(転写器)によって搬送ベルト91上を搬送される不図示の用紙(被転写材)上に多重転写され、一枚のフルカラー画像が形成される。
そして、未定着トナー像が転写された用紙は、さらに感光ドラム23、24、25及び26の後方(図8(b)において左側)に設けられた定着器94へと搬送される。
Next, the toner images developed by the developing devices 15, 16, 17, and 18 are transferred to a conveyor belt by transfer rollers (transfer devices) (not shown) disposed to face the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26. The images are multiple-transferred onto a sheet (transfer material) (not shown) that is conveyed on a sheet 91 to form one full-color image.
Then, the paper onto which the unfixed toner image has been transferred is further conveyed to a fixing device 94 provided behind the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26 (on the left side in FIG. 8(b)).

定着器94は、内部に定着ヒータ(不図示)を有する定着ローラとこの定着ローラに圧接するように配設された加圧ローラとで構成されている。
そして、転写部から搬送されてきた用紙が定着ローラと加圧ローラとの圧接部によって加圧しながら加熱されることにより、用紙上の未定着トナー像が定着される。
さらに、定着器94の後方には不図示の排紙ローラが配設されており、排紙ローラは定着された用紙を画像形成装置90の外部に排出せしめる。
The fixing device 94 includes a fixing roller having an internal fixing heater (not shown) and a pressure roller disposed so as to be in pressure contact with the fixing roller.
Then, the paper conveyed from the transfer section is heated while being pressed by a pressure contact section between the fixing roller and the pressure roller, thereby fixing the unfixed toner image on the paper.
Furthermore, a paper discharge roller (not shown) is disposed behind the fixing device 94, and the paper discharge roller discharges the fixed paper to the outside of the image forming apparatus 90.

画像形成装置90は、四個の光走査装置11、12、13及び14を並べ、各々がC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色に対応している。
そして画像形成装置90では、四個の光走査装置11、12、13及び14の各々が並行して感光ドラム23、24、25及び26の感光面上に画像信号(画像情報)を記録することで、カラー画像を高速に印字することができる。
The image forming device 90 has four optical scanning devices 11, 12, 13, and 14 lined up, each corresponding to each color of C (cyan), M (magenta), Y (yellow), and K (black). .
In the image forming apparatus 90, each of the four optical scanning devices 11, 12, 13, and 14 records image signals (image information) on the photosensitive surfaces of the photosensitive drums 23, 24, 25, and 26 in parallel. You can print color images at high speed.

なお、外部機器92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よい。
この場合には、このカラー画像読取装置と画像形成装置90とで、カラーデジタル複写機が構成される。
Note that as the external device 92, for example, a color image reading device equipped with a CCD sensor may be used.
In this case, the color image reading device and image forming device 90 constitute a color digital copying machine.

106 反射素子
1061 第1の反射面
1062 第2の反射面
1063 第3の反射面
1064 第4の反射面
1065 第5の反射面
1066 第6の反射面
106 reflective element 1061 first reflective surface 1062 second reflective surface 1063 third reflective surface 1064 fourth reflective surface 1065 fifth reflective surface 1066 sixth reflective surface

Claims (20)

第1、第2、第3、第4、第5、及び第6の反射面を有し、
前記第1の反射面の単位法線ベクトルと前記第2の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をS1、前記第1の反射面の単位法線ベクトルと前記第3の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をT1、前記第2の反射面の単位法線ベクトルと前記第3の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をU1、前記第4の反射面の単位法線ベクトルと前記第5の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をS2、前記第4の反射面の単位法線ベクトルと前記第6の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をT2、前記第5の反射面の単位法線ベクトルと前記第6の反射面の単位法線ベクトルとの内積の値をU2としたとき、
Figure 2023125122000014
Figure 2023125122000015
Figure 2023125122000016
Figure 2023125122000017
なる条件を満たすことを特徴とする反射素子。
having first, second, third, fourth, fifth, and sixth reflective surfaces;
The value of the inner product of the unit normal vector of the first reflective surface and the unit normal vector of the second reflective surface is S1, and the value of the unit normal vector of the first reflective surface and the unit normal vector of the third reflective surface is S1. The value of the inner product with the unit normal vector is T1, the value of the inner product between the unit normal vector of the second reflecting surface and the unit normal vector of the third reflecting surface is U1, and the value of the inner product of the unit normal vector of the second reflecting surface and the unit normal vector of the third reflecting surface is T1. The value of the inner product of the unit normal vector and the unit normal vector of the fifth reflective surface is S2, and the inner product of the unit normal vector of the fourth reflective surface and the unit normal vector of the sixth reflective surface is S2. When the value of is T2, and the value of the inner product of the unit normal vector of the fifth reflective surface and the unit normal vector of the sixth reflective surface is U2,
Figure 2023125122000014
Figure 2023125122000015
Figure 2023125122000016
Figure 2023125122000017
A reflective element characterized by satisfying the following conditions.
前記第1の反射面の法線と前記第2の反射面の法線との間の角度をθ1、
前記第2の反射面の法線と前記第3の反射面の法線との間の角度をθ2、
前記第3の反射面の法線と前記第1の反射面の法線との間の角度をθ3、
前記第4の反射面の法線と前記第5の反射面の法線との間の角度をθ4、
前記第5の反射面の法線と前記第6の反射面の法線との間の角度をθ5、
前記第6の反射面の法線と前記第4の反射面の法線との間の角度をθ6としたとき、
θ1>θ2
θ3>θ2
θ4<θ5
θ6<θ5
なる条件を満たすことを特徴とする請求項1に記載の反射素子。
The angle between the normal to the first reflective surface and the normal to the second reflective surface is θ1,
The angle between the normal line of the second reflective surface and the normal line of the third reflective surface is θ2,
The angle between the normal to the third reflective surface and the normal to the first reflective surface is θ3,
The angle between the normal line of the fourth reflective surface and the normal line of the fifth reflective surface is θ4,
The angle between the normal line of the fifth reflective surface and the normal line of the sixth reflective surface is θ5,
When the angle between the normal line of the sixth reflective surface and the normal line of the fourth reflective surface is θ6,
θ1>θ2
θ3>θ2
θ4<θ5
θ6<θ5
The reflective element according to claim 1, wherein the reflective element satisfies the following conditions.
前記第1及び第2の反射面は第1の稜線を形成するように互いに接しており、
前記第2及び第3の反射面は第2の稜線を形成するように互いに接しており、
前記第3及び第1の反射面は第3の稜線を形成するように互いに接しており、
前記第4及び第5の反射面は第4の稜線を形成するように互いに接しており、
前記第5及び第6の反射面は第5の稜線を形成するように互いに接しており、
前記第6及び第4の反射面は第6の稜線を形成するように互いに接していることを特徴とする請求項1又は2に記載の反射素子。
The first and second reflective surfaces are in contact with each other so as to form a first ridgeline,
The second and third reflective surfaces are in contact with each other so as to form a second ridgeline,
The third and first reflective surfaces are in contact with each other so as to form a third ridgeline,
The fourth and fifth reflective surfaces are in contact with each other so as to form a fourth ridgeline,
The fifth and sixth reflective surfaces are in contact with each other so as to form a fifth ridgeline,
3. The reflective element according to claim 1, wherein the sixth and fourth reflective surfaces are in contact with each other so as to form a sixth ridgeline.
前記第1及び第2の稜線は互いに非垂直であり、
前記第2及び第3の稜線は互いに非垂直であり、
前記第4及び第5の稜線は互いに非垂直であり、
前記第5及び第6の稜線は互いに非垂直であることを特徴とする請求項3に記載の反射素子。
the first and second ridgelines are non-perpendicular to each other;
the second and third ridgelines are non-perpendicular to each other;
the fourth and fifth ridge lines are non-perpendicular to each other;
4. The reflective element according to claim 3, wherein the fifth and sixth ridge lines are non-perpendicular to each other.
前記第3及び第1の稜線は互いに垂直であり、
前記第6及び第4の稜線は互いに垂直であることを特徴とする請求項3又は4に記載の反射素子。
the third and first ridge lines are perpendicular to each other;
5. The reflective element according to claim 3, wherein the sixth and fourth ridge lines are perpendicular to each other.
請求項1乃至5の何れか一項に記載の反射素子と、
前記反射素子により反射された光源からの光束を受光する第1の受光素子とを備えることを特徴とする光検出装置。
The reflective element according to any one of claims 1 to 5,
and a first light-receiving element that receives the light beam from the light source reflected by the reflection element.
前記第1の受光素子は、前記光束の光路に沿って前記光源に対して前記反射素子とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項6に記載の光検出装置。 7. The photodetecting device according to claim 6, wherein the first light receiving element is provided on a side opposite to the reflecting element with respect to the light source along the optical path of the light beam. 請求項6又は7に記載の光検出装置と、
前記光源からの光束を偏向して被走査面を主走査方向に走査する偏向器とを備えることを特徴とする光走査装置。
A photodetection device according to claim 6 or 7,
An optical scanning device comprising: a deflector that deflects a light beam from the light source to scan a surface to be scanned in a main scanning direction.
前記偏向器によって第1の方向に偏向された光束は、前記第1乃至第3の反射面の夫々によって一回ずつ反射されるか、若しくは前記第4乃至第6の反射面の夫々によって一回ずつ反射されることを特徴とする請求項8に記載の光走査装置。 The light beam deflected in the first direction by the deflector is reflected once by each of the first to third reflecting surfaces, or once by each of the fourth to sixth reflecting surfaces. 9. The optical scanning device according to claim 8, wherein the optical scanning device is configured to reflect the optical beam simultaneously. 前記反射素子からの光束は、前記偏向器によって偏向された後に前記第1の受光素子に入射することを特徴とする請求項8又は9に記載の光走査装置。 10. The optical scanning device according to claim 8, wherein the light beam from the reflective element is incident on the first light receiving element after being deflected by the deflector. 前記反射素子からの光束を偏向する偏向素子を備えることを特徴とする請求項8乃至10の何れか一項に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to any one of claims 8 to 10, further comprising a deflection element that deflects the light beam from the reflection element. 前記偏向素子の入射面及び出射面は主走査断面において互いに非平行であることを特徴とする請求項11に記載の光走査装置。 12. The optical scanning device according to claim 11, wherein an entrance surface and an exit surface of the deflection element are non-parallel to each other in a main scanning cross section. 前記偏向器からの光束を前記被走査面に導光する結像光学系を備え、
前記偏向素子は、前記結像光学系の光軸方向において前記偏向器と前記被走査面との間に設けられていることを特徴とする請求項11又は12に記載の光走査装置。
comprising an imaging optical system that guides the light beam from the deflector to the scanned surface,
13. The optical scanning device according to claim 11, wherein the deflection element is provided between the deflector and the scanned surface in the optical axis direction of the imaging optical system.
前記結像光学系は、前記偏向素子と一体化された結像光学素子を含むことを特徴とする請求項13に記載の光走査装置。 14. The optical scanning device according to claim 13, wherein the imaging optical system includes an imaging optical element integrated with the deflection element. 前記第1の受光素子は、前記結像光学系の光軸方向において前記偏向器と前記被走査面との間に設けられていることを特徴とする請求項13又は14に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 13 or 14, wherein the first light receiving element is provided between the deflector and the scanned surface in the optical axis direction of the imaging optical system. . 前記偏向器によって第2の方向に偏向された光束を受光する第2の受光素子を備えることを特徴とする請求項8乃至15の何れか一項に記載の光走査装置。 16. The optical scanning device according to claim 8, further comprising a second light receiving element that receives the light beam deflected in the second direction by the deflector. 前記偏向器からの光束を前記被走査面に導光する結像光学系を備え、
前記第1及び第2の受光素子は、前記結像光学系の光軸を含む副走査断面に対して互いに反対側に設けられていることを特徴とする請求項16に記載の光走査装置。
comprising an imaging optical system that guides the light beam from the deflector to the scanned surface,
17. The optical scanning device according to claim 16, wherein the first and second light receiving elements are provided on opposite sides of a sub-scanning section including the optical axis of the imaging optical system.
前記第1及び第2の受光素子による受光のタイミングに基づいて前記光源の発光タイミングを調整する制御部を備えることを特徴とする請求項16又は17に記載の光走査装置。 The optical scanning device according to claim 16 or 17, further comprising a control unit that adjusts the light emission timing of the light source based on the timing of light reception by the first and second light receiving elements. 請求項8乃至18の何れか一項に記載の光走査装置と、該光走査装置により前記被走査面に形成される静電潜像をトナー像として現像する現像器と、現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、転写された前記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。 The optical scanning device according to any one of claims 8 to 18, a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the scanned surface by the optical scanning device as a toner image, and the developed toner. An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers an image to a transfer material; and a fixing device that fixes the transferred toner image to the transfer material. 請求項8乃至18の何れか一項に記載の光走査装置と、外部機器から出力された信号を画像データに変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラとを備えることを特徴とする画像形成装置。 An image comprising: the optical scanning device according to any one of claims 8 to 18; and a printer controller that converts a signal output from an external device into image data and inputs the image data to the optical scanning device. Forming device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4775219A (en) * 1986-11-21 1988-10-04 Minnesota Mining & Manufacturing Company Cube-corner retroreflective articles having tailored divergence profiles
WO2015187433A1 (en) * 2014-05-27 2015-12-10 Wang Michael W Methods for optimizing retro-reflective display systems
JP2017191143A (en) * 2016-04-11 2017-10-19 キヤノン株式会社 Optical scanner and image forming apparatus including the same
US10145672B2 (en) * 2017-01-24 2018-12-04 Lithoptek LLC Detection of position, orientation and scale of work pieces using retroreflective surfaces
JP2021196405A (en) * 2020-06-10 2021-12-27 キヤノン株式会社 Optical scanner
JP2022062353A (en) * 2020-10-08 2022-04-20 キヤノン株式会社 Reflective element, photodetector, and optical scanner

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