JP3093384B2 - 光走査光学系 - Google Patents
光走査光学系Info
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- JP3093384B2 JP3093384B2 JP03312545A JP31254591A JP3093384B2 JP 3093384 B2 JP3093384 B2 JP 3093384B2 JP 03312545 A JP03312545 A JP 03312545A JP 31254591 A JP31254591 A JP 31254591A JP 3093384 B2 JP3093384 B2 JP 3093384B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光走査光学系に関し、特
に画像情報に基づいて光変調された光源からの光ビーム
を回転多面鏡やガルバノミラー等の光偏向器を介して結
像手段により記録媒体面である被走査面上に導光し該被
走査面を光走査することにより文字や情報等を記録する
ようにした例えばレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）や
レーザ複写機等の装置に好適な光走査光学系に関するも
のである。
に画像情報に基づいて光変調された光源からの光ビーム
を回転多面鏡やガルバノミラー等の光偏向器を介して結
像手段により記録媒体面である被走査面上に導光し該被
走査面を光走査することにより文字や情報等を記録する
ようにした例えばレーザービームプリンタ（ＬＢＰ）や
レーザ複写機等の装置に好適な光走査光学系に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりレーザービームプリンタ（ＬＢ
Ｐ）等の画像形成用の光走査光学系に於いては回転多面
鏡等より成る光偏向器の各反射面で反射された光源から
のレーザ光束をｆ−θ特性等を有する結像手段により被
走査面上に導光して該被走査面を光走査する様にしてい
る。
Ｐ）等の画像形成用の光走査光学系に於いては回転多面
鏡等より成る光偏向器の各反射面で反射された光源から
のレーザ光束をｆ−θ特性等を有する結像手段により被
走査面上に導光して該被走査面を光走査する様にしてい
る。
【０００３】この様な光走査光学系に於いて該光走査光
学系の一部を構成する結像手段（結像レンズ）は１枚〜
数枚のガラス材等から成るレンズで構成されているもの
が多い。
学系の一部を構成する結像手段（結像レンズ）は１枚〜
数枚のガラス材等から成るレンズで構成されているもの
が多い。
【０００４】一般にそれらの結像レンズはレーザ光束の
走査方向、即ち主走査方向で被走査面中央に相当する結
像レンズの光軸に対して略対称な形状より成っている。
即ち該光軸からレンズの各端部までの長さが略同等の形
成より成っている。
走査方向、即ち主走査方向で被走査面中央に相当する結
像レンズの光軸に対して略対称な形状より成っている。
即ち該光軸からレンズの各端部までの長さが略同等の形
成より成っている。
【０００５】尚、ここで光軸とは各レンズ面の曲率中心
を連らねてできる直線のことを意味する。
を連らねてできる直線のことを意味する。
【０００６】又結像レンズは例えば被走査面上に書込み
走査用のレーザ光束を通過させる場合には、そのレンズ
部の少なくとも一方の端部に被走査面上の走査開始位置
を調整する為の書込み同期信号検知用のレーザ光束が通
過する領域を確保している。
走査用のレーザ光束を通過させる場合には、そのレンズ
部の少なくとも一方の端部に被走査面上の走査開始位置
を調整する為の書込み同期信号検知用のレーザ光束が通
過する領域を確保している。
【０００７】図２はこの様な結像レンズを用いた従来の
光走査光学系の要部平面図である。
光走査光学系の要部平面図である。
【０００８】同図に於いて光源としての半導体レーザ及
びコリメータレンズ等を有するレーザユニット５１から
発光された光変調を受けたレーザ光束は回転多面鏡等か
ら成る光偏向器５２の反射面によって反射される。
びコリメータレンズ等を有するレーザユニット５１から
発光された光変調を受けたレーザ光束は回転多面鏡等か
ら成る光偏向器５２の反射面によって反射される。
【０００９】そして反射されたレーザ光束はｆ−θ特性
を有する結像手段（結像レンズ）５０によって被走査面
である感光体ドラム５５面に導光され、光偏向器５２を
矢印Ａ方向に回転させることによって感光体ドラム５５
面上を光走査している。
を有する結像手段（結像レンズ）５０によって被走査面
である感光体ドラム５５面に導光され、光偏向器５２を
矢印Ａ方向に回転させることによって感光体ドラム５５
面上を光走査している。
【００１０】このとき感光体ドラム５５面上を光走査す
る前に該感光体ドラム５５面上の走査開始位置を調整す
る為に光偏向器５２で反射されたレーザ光束の一部を結
像レンズ５０の走査用のレーザ光束が通過する領域以外
の領域を通過させＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）ミラ
ー５６により反射させて走査開始位置検出用の受光素子
５７に導光させている。
る前に該感光体ドラム５５面上の走査開始位置を調整す
る為に光偏向器５２で反射されたレーザ光束の一部を結
像レンズ５０の走査用のレーザ光束が通過する領域以外
の領域を通過させＢＤ（Ｂｅａｍ Ｄｅｔｅｃｔ）ミラ
ー５６により反射させて走査開始位置検出用の受光素子
５７に導光させている。
【００１１】そして受光素子５７からの出力信号を利用
して感光体ドラム５５面上への画像記録の走査開始位置
を調整している。
して感光体ドラム５５面上への画像記録の走査開始位置
を調整している。
【００１２】又、同図に於いて結像レンズ５０を構成す
る走査用の２つのレンズ５３、５４は前述した如く主走
査方向に関して該結像レンズ５０の光軸ｌに対して略対
称な形状であって、即ち該光軸ｌから各々のレンズの各
端部までの長さを略等しくなるように形成している。
る走査用の２つのレンズ５３、５４は前述した如く主走
査方向に関して該結像レンズ５０の光軸ｌに対して略対
称な形状であって、即ち該光軸ｌから各々のレンズの各
端部までの長さを略等しくなるように形成している。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】図２に示した従来の光
走査光学系に於ける結像レンズ５０は、その一方の端部
に感光体ドラム面上の走査開始位置を検出する為の書込
み同期信号検知用のレーザ光束６０が通過可能となる様
にある程度の領域（レンズ部）を設けて形成している。
走査光学系に於ける結像レンズ５０は、その一方の端部
に感光体ドラム面上の走査開始位置を検出する為の書込
み同期信号検知用のレーザ光束６０が通過可能となる様
にある程度の領域（レンズ部）を設けて形成している。
【００１４】しかしながら結像レンズ５０の他方の端部
は書込み同期信号検知用のレーザ光束６０が存在しない
にもかかわらず光軸ｌに対して反対側と同様なレンズ形
状より成っている。
は書込み同期信号検知用のレーザ光束６０が存在しない
にもかかわらず光軸ｌに対して反対側と同様なレンズ形
状より成っている。
【００１５】即ち光軸ｌに対して該光軸ｌから結像レン
ズの各端部までの長さが略等しくなる様に形成してい
る。
ズの各端部までの長さが略等しくなる様に形成してい
る。
【００１６】その為この様な結像レンズ（結像手段）を
用いた従来の光走査光学系に於いては次に示す欠点があ
った。 （イ）結像手段を構成するレンズのレンズ形状が大きく
なりレンズ取付部もレンズの大きさに比例して占有面積
が広くなってくる為レンズ系全体が大型化になる。 （ロ）使用するレンズ材料が多くなる。
用いた従来の光走査光学系に於いては次に示す欠点があ
った。 （イ）結像手段を構成するレンズのレンズ形状が大きく
なりレンズ取付部もレンズの大きさに比例して占有面積
が広くなってくる為レンズ系全体が大型化になる。 （ロ）使用するレンズ材料が多くなる。
【００１７】本発明は上記の欠点を解決する為に光走査
光学系の一部を構成する結像手段のレンズを適切に形成
することにより、使用する光学部材を減少させレンズ系
全体のコンパクト化を図った光走査光学系の提供を目的
とする。
光学系の一部を構成する結像手段のレンズを適切に形成
することにより、使用する光学部材を減少させレンズ系
全体のコンパクト化を図った光走査光学系の提供を目的
とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、レンズ系全体
の小型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供するた
めに、光源からのレーザ光束を偏向手段で偏向反射させ
た後、結像手段を介して被走査面上に導光し、該被走査
面上を光走査する光走査光学系において、該結像手段
は、前記偏向手段側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して非対称な形状となるように形成し
ているレンズと、前記被走査面側に配された主走査方向
に関して該結像手段の光軸に関して対称な形状となるよ
うに形成しているレンズの２枚より構成されている光走
査光学系である。
の小型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供するた
めに、光源からのレーザ光束を偏向手段で偏向反射させ
た後、結像手段を介して被走査面上に導光し、該被走査
面上を光走査する光走査光学系において、該結像手段
は、前記偏向手段側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して非対称な形状となるように形成し
ているレンズと、前記被走査面側に配された主走査方向
に関して該結像手段の光軸に関して対称な形状となるよ
うに形成しているレンズの２枚より構成されている光走
査光学系である。
【００１９】
【実施例】図１は、本発明の光走査光学系の実施例の構
成を説明する断面図を示す。図１は、偏向面（偏向器の
偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束
面）に平行な断面内での機能を説明するための図であ
る。
成を説明する断面図を示す。図１は、偏向面（偏向器の
偏向反射面で偏向された光束が経時的に形成する光線束
面）に平行な断面内での機能を説明するための図であ
る。
【００２０】光走査光学系は、光源である半導体レーザ
素子１、前記半導体レーザ１素子から発生する光束を平
行光束にするコリメータレンズ２、前記コリメータレン
ズ２からの平行光束を偏向する偏向反射面４ａを有する
回転多面鏡４、ｆθレンズ５を含んで構成されている。
偏向反射面４ａにおいて偏向反射された光束は、ｆθレ
ンズ５を介して被走査面である感光体６を照射する。
素子１、前記半導体レーザ１素子から発生する光束を平
行光束にするコリメータレンズ２、前記コリメータレン
ズ２からの平行光束を偏向する偏向反射面４ａを有する
回転多面鏡４、ｆθレンズ５を含んで構成されている。
偏向反射面４ａにおいて偏向反射された光束は、ｆθレ
ンズ５を介して被走査面である感光体６を照射する。
【００２１】ｆθレンズ５は、偏向反射面４ａにおいて
反射される光束が感光体６上においてスポットを形成す
るように集光され、また前記スポットの走査速度が等速
に保たれるように設計されている。このようなｆθレン
ズ５の特性を得るために、該ｆθレンズ５は第１レンズ
３１と第２レンズ３２の２つのレンズで構成されてい
る。
反射される光束が感光体６上においてスポットを形成す
るように集光され、また前記スポットの走査速度が等速
に保たれるように設計されている。このようなｆθレン
ズ５の特性を得るために、該ｆθレンズ５は第１レンズ
３１と第２レンズ３２の２つのレンズで構成されてい
る。
【００２２】回転多面鏡４の図中矢印ａ方向の回転によ
って、感光体６においては光束による主走査が行われ、
また感光体６がその円筒の軸線まわりに回転駆動するこ
とによって副走査が行われる。このようにして感光体６
の表面には静電潜像が形成される。感光体６の周辺に
は、感光体６の表面を一様に帯電するためのコロナ放電
器、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕
像化するための現像装置、前記トナー像を記録紙に転写
する転写用コロナ放電器（いずれも不図示）等が配置さ
れており、これらの働きによって半導体レーザ素子１が
発生する光束に対応する記録情報が記録紙にプリントさ
れる。
って、感光体６においては光束による主走査が行われ、
また感光体６がその円筒の軸線まわりに回転駆動するこ
とによって副走査が行われる。このようにして感光体６
の表面には静電潜像が形成される。感光体６の周辺に
は、感光体６の表面を一様に帯電するためのコロナ放電
器、感光体の表面に形成される静電潜像をトナー像に顕
像化するための現像装置、前記トナー像を記録紙に転写
する転写用コロナ放電器（いずれも不図示）等が配置さ
れており、これらの働きによって半導体レーザ素子１が
発生する光束に対応する記録情報が記録紙にプリントさ
れる。
【００２３】７はＢＤ信号（書き込み同期信号）検知用
のミラーであり、第１レンズ３１からの出射光束のうち
有効走査域開始端外のものを反射する位置に置かれてい
る。８はＢＤ信号（書き込み同期信号）検知用の光検知
素子であり、ミラー７からの反射光束で照射され水平同
期信号、すなわちＢＤ信号を発生する。
のミラーであり、第１レンズ３１からの出射光束のうち
有効走査域開始端外のものを反射する位置に置かれてい
る。８はＢＤ信号（書き込み同期信号）検知用の光検知
素子であり、ミラー７からの反射光束で照射され水平同
期信号、すなわちＢＤ信号を発生する。
【００２４】ｆθレンズ５の光軸Ａ（ｆθレンズを構成
する各レンズが持つ２つの面の曲率中心を含む直線）
は、被走査面上有効走査域の二等分線と一致している。
これは、有効走査域両端における光束のレンズとなす角
度を極力小さくし、これによりより良い収差補正を行う
ためである。
する各レンズが持つ２つの面の曲率中心を含む直線）
は、被走査面上有効走査域の二等分線と一致している。
これは、有効走査域両端における光束のレンズとなす角
度を極力小さくし、これによりより良い収差補正を行う
ためである。
【００２５】ｆθレンズ５は第１レンズ３１と第２レン
ズ３２の２つのレンズで構成されており、偏向面に平行
な断面内において、すなわち主走査方向に関して、第２
レンズ３２は従来通り光軸Ａに対し対称な外形を有して
いるが、第１レンズ３１は光軸Ａに対し非対称な外形、
ＢＤ用光束通過方向に大なる外形を有している。３３は
ＢＤ光束用に設けられたＢＤ結像レンズである。
ズ３２の２つのレンズで構成されており、偏向面に平行
な断面内において、すなわち主走査方向に関して、第２
レンズ３２は従来通り光軸Ａに対し対称な外形を有して
いるが、第１レンズ３１は光軸Ａに対し非対称な外形、
ＢＤ用光束通過方向に大なる外形を有している。３３は
ＢＤ光束用に設けられたＢＤ結像レンズである。
【００２６】この構成において、有効走査域を照射する
光束は、第１レンズ３１及び第２レンズ３２を通過し被
走査面である感光ドラム６上に結像する。ＢＤ用光束
は、第１レンズ３１のみを通過し、ＢＤミラー７によっ
て光路を偏向され、ＢＤ用結像レンズ３３により光検知
素子８上に結像される。
光束は、第１レンズ３１及び第２レンズ３２を通過し被
走査面である感光ドラム６上に結像する。ＢＤ用光束
は、第１レンズ３１のみを通過し、ＢＤミラー７によっ
て光路を偏向され、ＢＤ用結像レンズ３３により光検知
素子８上に結像される。
【００２７】このＢＤ用結像レンズ３３は、第２レンズ
３２による結像を肩代わりし、あるいは強いパワーでも
ってＢＤ用光束を近距離に結像させることによって、光
走査光学系をよりコンパクトにするためのものである
が、必要不可欠なものではない。
３２による結像を肩代わりし、あるいは強いパワーでも
ってＢＤ用光束を近距離に結像させることによって、光
走査光学系をよりコンパクトにするためのものである
が、必要不可欠なものではない。
【００２８】以上説明したように、偏向手段で偏向され
た光束を被走査面上に結像する結像手段を、前記偏向手
段側に配された主走査方向に関して該結像手段の光軸に
関して非対称な形状となるように形成しているレンズ
と、前記被走査面側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して対称な形状となるように形成して
いるレンズの２枚より構成するので、レンズ系全体の小
型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供することが
できる。
た光束を被走査面上に結像する結像手段を、前記偏向手
段側に配された主走査方向に関して該結像手段の光軸に
関して非対称な形状となるように形成しているレンズ
と、前記被走査面側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して対称な形状となるように形成して
いるレンズの２枚より構成するので、レンズ系全体の小
型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供することが
できる。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、光源か
らのレーザ光束を偏向手段で偏向反射させた後、結像手
段を介して被走査面上に導光し、該被走査面上を光走査
する光走査光学系において、該結像手段は、前記偏向手
段側に配された主走査方向に関して該結像手段の光軸に
関して非対称な形状となるように形成しているレンズ
と、前記被走査面側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して対称な形状となるように形成して
いるレンズの２枚より構成されている光走査光学系であ
る。このような構成をとることによって、レンズ系全体
の小型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供するこ
とができる。
らのレーザ光束を偏向手段で偏向反射させた後、結像手
段を介して被走査面上に導光し、該被走査面上を光走査
する光走査光学系において、該結像手段は、前記偏向手
段側に配された主走査方向に関して該結像手段の光軸に
関して非対称な形状となるように形成しているレンズ
と、前記被走査面側に配された主走査方向に関して該結
像手段の光軸に関して対称な形状となるように形成して
いるレンズの２枚より構成されている光走査光学系であ
る。このような構成をとることによって、レンズ系全体
の小型化が図れコンパクトな光走査光学系を提供するこ
とができる。
【図１】本発明の光走査光学系の実施例の構成を説明す
る図である。
る図である。
【図２】従来の光走査光学系の構成を説明する図であ
る。
る。
１ 半導体レーザ素子 ４ 回転多面鏡 ６ 感光ドラム ３１ 第１レンズ ３２ 第２レンズ
Claims (2)
- 【請求項１】 光源からのレーザ光束を偏向手段で偏向
反射させた後、結像手段を介して被走査面上に導光し、
該被走査面上を光走査する光走査光学系において、該結
像手段は、主走査方向に関して該結像手段の光軸に関し
て非対称な形状となるように形成しているレンズと、主
走査方向に関して該結像手段の光軸に関して対称な形状
となるように形成しているレンズの２枚のレンズより構
成され、主走査方向に関して該結像手段の光軸に関して
非対称な形状となるように形成しているレンズは前記偏
向手段側に配され、主走査方向に関して該結像手段の光
軸に関して対称な形状となるように形成しているレンズ
は前記被走査面側に配されていることを特徴とする光走
査光学系。 - 【請求項２】 有効走査域を照射する光束は、主走査方
向に関して該結像手段の光軸に関して非対称な形状とな
るように形成しているレンズ及び主走査方向に関して該
結像手段の光軸に関して対称な形状となるように形成し
ているレンズを通過し前記被走査面上に結像し、ＢＤ用
光束は、主走査方向に関して該結像手段の光軸に関して
非対称な形状となるように形成しているレンズのみを通
過し、光検知素子上に導光されることを特徴とする請求
項１に記載の光走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03312545A JP3093384B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03312545A JP3093384B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光走査光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05150176A JPH05150176A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3093384B2 true JP3093384B2 (ja) | 2000-10-03 |
Family
ID=18030513
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03312545A Expired - Fee Related JP3093384B2 (ja) | 1991-11-27 | 1991-11-27 | 光走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3093384B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4454231B2 (ja) | 2003-01-16 | 2010-04-21 | 株式会社リコー | 同期検知装置、光走査装置及び画像形成装置 |
-
1991
- 1991-11-27 JP JP03312545A patent/JP3093384B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05150176A (ja) | 1993-06-18 |
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