JP3367313B2 - Optical scanning device - Google Patents
Optical scanning deviceInfo
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- JP3367313B2 JP3367313B2 JP00613096A JP613096A JP3367313B2 JP 3367313 B2 JP3367313 B2 JP 3367313B2 JP 00613096 A JP00613096 A JP 00613096A JP 613096 A JP613096 A JP 613096A JP 3367313 B2 JP3367313 B2 JP 3367313B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の光ビームを
射出する光源部を用い、被走査面上を複数の走査線で同
時に走査することにより高速で画像の記録を行ったり、
画像の読み取りを行うための光学走査装置に係り、詳細
には結像光学系の配置を工夫することにより被走査面上
で主走査方向に生じる複数の結像位置のずれを補正する
ようにした光学走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a light source section for emitting a plurality of light beams, and simultaneously scans a surface to be scanned with a plurality of scanning lines to record an image at high speed.
The present invention relates to an optical scanning device for reading an image. Specifically, by devising the arrangement of an image forming optical system, it is possible to correct a plurality of image forming position shifts in the main scanning direction on a surface to be scanned. The present invention relates to an optical scanning device.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、レーザビームプリンタやデジタル
複写機に適用される光学走査装置は、画像信号に応じて
光ビームを出射するレーザダイオードアセンブリと、入
射された光ビームを所定の走査角の範囲で偏向させるた
めの光偏向器と、偏向された光ビームによって画像が記
録される感光材料が塗布された被走査面を有する感光体
ドラムと、該感光体ドラムの近傍に偏向された光ビーム
を結像させるための結像光学系と、を含んで構成されて
いる。通常、光偏向器は、側面部に光ビームを反射させ
るための偏向面を有し、所定の回転軸の回りをモータ等
によって回転される回転多面鏡として構成され、回転と
共に入射された光ビームを偏向する。2. Description of the Related Art Conventionally, an optical scanning device applied to a laser beam printer or a digital copying machine includes a laser diode assembly for emitting a light beam according to an image signal and a range of a predetermined scanning angle for the incident light beam. An optical deflector for deflecting light, a photosensitive drum having a surface to be scanned coated with a photosensitive material on which an image is recorded by the deflected light beam, and a light beam deflected in the vicinity of the photosensitive drum. And an image forming optical system for forming an image. Usually, the optical deflector has a deflecting surface for reflecting a light beam on its side surface, and is configured as a rotary polygon mirror that is rotated around a predetermined rotation axis by a motor or the like. Deflect.
【0003】しかし、感光体ドラム上の被走査面に垂直
に光ビームが入射されると、次のような問題が生じる。
すなわち、一般に光を反射し易い光輝面である被走査面
において入射された光ビームの一部が反射し、光偏向器
に戻って2次反射光として反射され、再び被走査面に戻
り、ゴースト像を形成して記録画像の画質の劣化を招い
たり、画像データの読み取りエラーを発生させたりす
る。However, when the light beam is incident vertically on the surface to be scanned on the photosensitive drum, the following problems occur.
That is, a part of the light beam incident on the surface to be scanned, which is a bright surface that generally reflects light, is reflected, returns to the optical deflector and is reflected as secondary reflected light, returns to the surface to be scanned again, and is a ghost. An image is formed and the image quality of a recorded image is deteriorated, or an error in reading image data occurs.
【0004】そこで、特開昭56−122006号公報
(同公報第2図)、特開平6−118319号公報(同
公報第3図)所載のように、光ビームを被走査面に対し
て副走査方向に垂直に入射させるのではなく、垂直方向
に対して副走査方向に所定の角度をなす方向から光ビー
ムが被走査面に入射するように構成された光学走査装置
が提案されている。このような光学走査装置では、被走
査面からの反射光が光偏向器に戻る方向とは異なる方向
に反射されるため、被走査面への戻り光を軽減させて画
像の劣化等を有効に防止することができる。Therefore, as disclosed in JP-A-56-122006 (FIG. 2 of the same publication) and JP-A-6-118319 (FIG. 3 of the same publication), a light beam is applied to a surface to be scanned. There is proposed an optical scanning device configured such that a light beam is incident on a surface to be scanned from a direction that forms a predetermined angle in the sub-scanning direction with respect to the vertical direction, instead of being incident perpendicularly to the sub-scanning direction. . In such an optical scanning device, since the reflected light from the surface to be scanned is reflected in a direction different from the direction returning to the optical deflector, the light returning to the surface to be scanned is reduced and image deterioration and the like are effectively performed. Can be prevented.
【0005】ところで、光学走査装置では、光偏向器
(ポリゴンミラー)の回転数を上げることなく、記録速
度や読み取り速度の高速化或いは画像の高解像度化を図
ることも1つの課題となっている。By the way, in the optical scanning device, it is also a problem to increase the recording speed or the reading speed or the resolution of an image without increasing the rotation speed of the optical deflector (polygon mirror). .
【0006】そこで、従来の光学走査装置では1つの光
ビームで被走査面を走査していたが、例えば特開昭56
−110960号公報所載の技術のように、半導体レー
ザアレイ(以下、LDアレイと称す)を用いて複数の光
ビームで被走査面上を同時に走査することにより高速化
を図った方法が提案されている。2つの光ビームで被走
査面を同時走査する例を図6(a)及び図6(b)に示
す。Therefore, the conventional optical scanning device scans the surface to be scanned with one light beam.
As disclosed in JP-A-110960, a method is proposed in which a semiconductor laser array (hereinafter referred to as an LD array) is used to simultaneously scan a surface to be scanned with a plurality of light beams to increase the speed. ing. An example of simultaneously scanning the surface to be scanned with two light beams is shown in FIGS. 6A and 6B.
【0007】図6(a)に示すように、2つの光ビーム
が被走査面上に各々結像されてできる2つの光スポット
の副走査方向の間隔は走査ラインの間隔の3倍となって
おり、2走査ライン分を飛び越して走査している。これ
に対し、図6(b)の例では、2つの光スポットは隣接
する2つの走査ラインを走査している。いずれの走査の
場合においても、2つの光スポットは主走査方向の位置
が互いにずれることなく副走査方向に整列されている。As shown in FIG. 6 (a), the interval in the sub-scanning direction between two light spots formed by imaging two light beams on the surface to be scanned is three times the interval between scanning lines. Therefore, the scanning is skipped over two scanning lines. On the other hand, in the example of FIG. 6B, two light spots scan two adjacent scanning lines. In both cases of scanning, the two light spots are aligned in the sub-scanning direction without their positions in the main scanning direction being displaced from each other.
【0008】これに対し、LDアレイを副走査方向に対
応する方向に対して傾けることにより、複数の光スポッ
トを副走査方向に整列させない方法も数多く提案されて
いる。しかし、傾け角度を正確に設定することが困難で
あり、また書き込みタイミングを決定する同期信号を各
々のビームに持つ必要がある等の問題のため、LDアレ
イを副走査方向に傾けずに2つの光スポットを副走査方
向に整列させることが望ましい。On the other hand, many methods have been proposed in which a plurality of light spots are not aligned in the sub-scanning direction by inclining the LD array with respect to the direction corresponding to the sub-scanning direction. However, because it is difficult to set the tilt angle accurately, and it is necessary to have a synchronization signal for determining the write timing in each beam, two LD arrays are not tilted in the sub-scanning direction. It is desirable to align the light spots in the sub-scanning direction.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の光学走査装置において、偏向された光ビームを被走
査面に対して斜め方向から入射させることによりゴース
ト像の発生を防止することと、LDアレイを用いて高速
化を図ることとを同時に満足させるようにすると以下の
ような問題が生じる。However, in the above-described conventional optical scanning device, the generation of a ghost image is prevented by making the deflected light beam incident on the surface to be scanned in an oblique direction, and the LD array. If it is attempted to simultaneously satisfy the requirement of speeding up by using, the following problems will occur.
【0010】すなわち、副走査方向に対応する方向に所
定間隔離れた複数の光ビームが被走査面に対して垂直に
入射する場合には、複数の光ビームの被走査面までの光
路長はほぼ等しくなり、複数の光スポットは主走査方向
に互いにずれることなく副走査方向に整列される。しか
し、光偏向器によって偏向され、結像光学系を透過した
2つの光ビーム(光ビームA、光ビームB)が被走査面
の法線に対して副走査方向に所定の角度をもって入射す
るように配置されている場合、2つの光ビームの被走査
面までの光路長に差が生じる。このため、走査ラインの
中央部に到達する方向に対して主走査方向に光ビームが
なす走査角が大きくなるにつれ、被走査面上で形成され
る2つの光スポットa、bの主走査方向の位置がずれて
いく、という問題が生じる。That is, when a plurality of light beams separated by a predetermined distance in the direction corresponding to the sub-scanning direction are incident perpendicularly to the surface to be scanned, the optical path lengths of the plurality of light beams to the surface to be scanned are almost the same. The light spots are equal, and the plurality of light spots are aligned in the sub-scanning direction without being displaced from each other in the main scanning direction. However, the two light beams (light beam A and light beam B) deflected by the optical deflector and transmitted through the imaging optical system are made incident at a predetermined angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line of the surface to be scanned. In the case where the two light beams are arranged, the optical path lengths of the two light beams to the surface to be scanned differ. Therefore, as the scanning angle formed by the light beam in the main scanning direction with respect to the direction of reaching the central portion of the scanning line becomes larger, the two light spots a and b formed on the surface to be scanned are in the main scanning direction. The problem arises that the position shifts.
【0011】この光スポットa、bの主走査方向の位置
ずれを、図4(a)、(b)を用いて以下に説明する。The positional deviation of the light spots a and b in the main scanning direction will be described below with reference to FIGS. 4 (a) and 4 (b).
【0012】図4(b)のように2つの光ビームの光路
を主走査方向から見た場合、ポリゴンミラー10によっ
て偏向された2つの光ビームA、Bは、fθレンズ20
の光軸50に対して対称な高さとなるようにfθレンズ
20に入射する。そして、光ビームA、Bはfθレンズ
20を透過し、fθレンズの焦点位置46で交叉した
後、感光体ドラム28の被走査面32の結像位置52
a、52bに各々収束される。When the optical paths of the two light beams are viewed from the main scanning direction as shown in FIG. 4B, the two light beams A and B deflected by the polygon mirror 10 are fθ lens 20.
The light is incident on the fθ lens 20 so as to have a height symmetrical with respect to the optical axis 50 of. Then, the light beams A and B pass through the f.theta. Lens 20 and cross at the focal position 46 of the f.theta. Lens, and thereafter, the image forming position 52 on the scanned surface 32 of the photosensitive drum 28.
a and 52b, respectively.
【0013】図示のように、被走査面32に対して副走
査方向に所定の角度をなすように光ビームA、Bが入射
するため、光ビームA、Bがfθレンズ20を出射して
から結像位置52a、52bまでに至る光路長は各々異
なる。すなわち、図示のように光ビームAの出射点51
aから結像位置52aまでの光路長は、光ビームBの出
射点51bから結像位置52bまでの光路長よりも長く
なる。ここで、光路長は出射点から結像位置までの距離
としたが、偏向面11からの光路長を比較しても良い。As shown in the figure, since the light beams A and B are incident on the surface 32 to be scanned at a predetermined angle in the sub-scanning direction, the light beams A and B are emitted from the f.theta. The optical path lengths to the image forming positions 52a and 52b are different from each other. That is, as shown in FIG.
The optical path length from a to the imaging position 52a is longer than the optical path length from the emission point 51b of the light beam B to the imaging position 52b. Here, the optical path length is the distance from the emission point to the image forming position, but the optical path lengths from the deflection surface 11 may be compared.
【0014】一方、図4(a)のように2つの光ビーム
の光路を副走査方向から見た場合、光軸50に対して偏
向ビームがなす走査角φが0度の時、すなわち、光ビー
ムが走査ラインla 、lb の中央に到達する時は、2つ
の光ビームは主走査方向に進行せずに被走査面32に対
して主走査方向に垂直に入射するため、全光路長の差は
副走査方向の光路長の差に吸収され、2つの結像位置は
主走査方向にずれない。On the other hand, when the optical paths of the two light beams are viewed from the sub-scanning direction as shown in FIG. 4A, when the scanning angle φ formed by the deflected beam with respect to the optical axis 50 is 0 degree, that is, When the beams reach the centers of the scanning lines l a and l b , the two light beams do not travel in the main scanning direction and are incident perpendicularly to the surface 32 to be scanned, so that the total optical path length is long. Is absorbed by the difference in optical path length in the sub-scanning direction, and the two image forming positions do not shift in the main scanning direction.
【0015】しかし、走査角φの絶対値が大きくなるに
つれ、2つの光ビームは副走査方向だけでなく、主走査
方向にも走査角φに応じた角度をなすように被走査面3
2に対して斜めに入射する。これにより、光ビームは主
走査方向にも進行するので、光路長が異なる2つの光ビ
ームの結像位置は主走査方向にずれることとなる。すな
わち、光ビームAは光ビームBよりも長い光路長を進行
するが、この光路長の長い分だけ主走査方向の外側に進
行するため、光ビームAの結像位置52a’(52
a”)は光ビームBの結像位置52b’(52b”)よ
りも主走査方向に外側の位置となる。従って、図7
(b)のように、光スポットa、bは副走査方向に不整
列となる。However, as the absolute value of the scanning angle φ increases, the two light beams form an angle according to the scanning angle φ not only in the sub-scanning direction but also in the main scanning direction.
It is obliquely incident on 2. As a result, the light beam also travels in the main scanning direction, and the image forming positions of the two light beams having different optical path lengths are displaced in the main scanning direction. That is, the light beam A travels a longer optical path length than the light beam B, but since the light beam A travels outward in the main scanning direction by the length of the optical path length, the image forming position 52a ′ (52) of the light beam A is moved.
a ”) is located outside the image forming position 52b ′ (52b ″) of the light beam B in the main scanning direction. Therefore, FIG.
As shown in (b), the light spots a and b are not aligned in the sub-scanning direction.
【0016】上記問題を解決するため、各々の光ビーム
を変調するクロックの周波数に差を設けることにより対
応することは可能であるが、本来1つであるクロックを
複数持たなければならないこと、及び各ビームの位相合
わせが困難であるという新たな問題が生じる。In order to solve the above problem, it is possible to deal with the difference by providing the frequencies of the clocks for modulating the respective light beams, but it is necessary to have a plurality of clocks which are originally one, and A new problem arises that it is difficult to align the phases of the beams.
【0017】本発明は上記事実を考慮し、複数の光ビー
ムを被走査面に対して所定の角度をもって入射させる光
学走査装置において、複雑な手段を用いることなく、き
わめて容易な手段によって複数の光ビームの結像位置が
副走査方向に整列された光学走査装置を提供することを
目的とする。In consideration of the above facts, the present invention is an optical scanning device which makes a plurality of light beams incident on a surface to be scanned at a predetermined angle, and makes it possible to use a plurality of light beams by extremely easy means without using complicated means. An object of the present invention is to provide an optical scanning device in which image forming positions of beams are aligned in the sub-scanning direction.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明は、副走査方向に対応する方向に所
定間隔離れた複数の光ビームを射出する光源と、前記光
源から射出された複数の光ビームを主走査方向と対応す
る方向に同時に偏向させる偏向手段と、前記偏向手段に
よって偏向された複数の光ビームが法線に対して副走査
方向に所定の入射角度をなすように入射される被走査面
を備えた被走査体と、前記偏向手段と前記被走査体との
間に介在され、前記偏向手段によって偏向された複数の
光ビームを前記被走査面に結像させると共に、前記複数
の光ビームに対して偏心されること、及び光軸に対して
傾けられることの少なくとも一方により、当該複数の光
ビームが所定の角度で被走査面に入射することにより生
じる光スポットの主走査方向の位置ずれを補正して前記
被走査体に入射される複数の光ビームの被走査面で走査
する長さが同一又は略同一となるように配置された結像
光学系と、を含んで構成したものである。In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 emits a plurality of light beams separated by a predetermined distance in a direction corresponding to the sub-scanning direction, and emits light from the light source. Deflecting means for simultaneously deflecting the plural light beams thus deflected in a direction corresponding to the main scanning direction, and the plural light beams deflected by the deflecting means make a predetermined incident angle with respect to the normal line in the sub-scanning direction. An object to be scanned having a surface to be scanned and a plurality of light beams which are interposed between the deflecting means and the object to be deflected and are deflected by the deflecting means to form an image on the surface to be scanned. Together with the plurality
Decentered with respect to the optical beam of
At least one of the tilting causes the plurality of lights to
The beam is incident on the surface to be scanned at a specified angle.
Imaging in which the positional deviation of the light spots in the main scanning direction is corrected and the scanning lengths of the plurality of light beams incident on the object to be scanned on the surface to be scanned are the same or substantially the same. And an optical system.
【0019】請求項1の発明では、光源が副走査方向に
対応する方向に所定間隔離れた複数の光ビームを射出す
る。そして、偏向手段が、射出された複数の光ビームを
主走査方向と対応する方向に同時に偏向させる。そし
て、偏向された複数の光ビームは、偏向手段と被走査体
との間に介在された結像光学系によって被走査面上に結
像される。この時、偏向された複数の光ビームは、法線
に対して副走査方向に所定の入射角度をなすように被走
査体の被走査面に入射される。なお、被走査面で光ビー
ムの一部が反射されるが、光ビームは所定の入射角度で
入射するため、反射光が偏向手段に至って、さらに被走
査面まで戻る戻り光を防止できる。さらに、結像光学系
は、上記複数の光ビームに対して偏心されること、及び
光軸に対して傾けられることの少なくとも一方により、
当該複数の光ビームが所定の角度で被走査面に入射する
ことにより生じる光スポットの主走査方向の位置ずれを
補正して被走査体に入射される複数の光ビームの被走査
面で走査する長さが同一又は略同一となるように配置さ
れているため、副走査方向に所定の間隔離れた複数の光
ビームは、走査角が0度より大きく主走査方向に進行す
る場合でも、主走査方向の結像位置のずれが生じない。
これにより、例えば、被走査体における記録画像の画質
の低下や画像データの読取エラー等を防止できる。According to the first aspect of the invention, the light source emits a plurality of light beams separated by a predetermined distance in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Then, the deflecting means simultaneously deflects the plurality of emitted light beams in a direction corresponding to the main scanning direction. Then, the plurality of deflected light beams are imaged on the surface to be scanned by the imaging optical system interposed between the deflecting means and the object to be scanned. At this time, the deflected light beams are incident on the surface to be scanned of the object to be scanned at a predetermined incident angle with respect to the normal line in the sub-scanning direction. Although a part of the light beam is reflected on the surface to be scanned, the light beam is incident at a predetermined incident angle, so that the reflected light can be prevented from returning to the deflecting means and returning to the surface to be scanned. Further, the imaging optical system is decentered with respect to the plurality of light beams, and
By at least one of being tilted with respect to the optical axis,
The plurality of light beams are incident on the surface to be scanned at a predetermined angle.
Position deviation of the light spot in the main scanning direction caused by
Since the plurality of light beams that are corrected and incident on the object to be scanned are arranged so that the scanning lengths on the surface to be scanned are the same or substantially the same, the plurality of light beams separated by a predetermined distance in the sub-scanning direction. Even when the scanning angle of the beam is larger than 0 degree and travels in the main scanning direction, the image forming position in the main scanning direction is not displaced.
As a result, for example, it is possible to prevent the image quality of the recorded image on the object to be scanned from deteriorating and the image data reading error.
【0020】請求項2の発明は、請求項1の前記結像光
学系が、副走査方向と対応する方向にパワーを有するこ
とを特徴とする。The invention of claim 2 is characterized in that the image forming optical system of claim 1 has a power in a direction corresponding to the sub-scanning direction.
【0021】請求項2の発明では、結像光学系が副走査
方向と対応する方向にパワーを有しているため、例え
ば、偏向手段がポリゴンミラー等から構成されている場
合、偏向面の面倒れに起因する副走査方向の位置ずれを
同時に防止できる。According to the second aspect of the invention, since the image forming optical system has power in the direction corresponding to the sub-scanning direction, for example, when the deflecting means is composed of a polygon mirror or the like, the deflecting surface is troublesome. The positional deviation in the sub-scanning direction due to this can be prevented at the same time.
【0022】請求項3の発明は、請求項2の前記結像光
学系が、前記複数の光ビームに対して偏心されて配置さ
れるとき、偏向された複数の光ビームが結像光学系の光
軸に対して非対称な高さに入射するように偏心されて配
置されていることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, the image forming optical system according to the second aspect is arranged so as to be decentered with respect to the plurality of light beams.
In this case, the plurality of deflected light beams are eccentrically arranged so as to be incident at a height asymmetric with respect to the optical axis of the imaging optical system.
【0023】請求項3の発明では、副走査方向にパワー
を有する結像光学系が偏心されているため、偏向された
複数の光ビームが結像光学系の光軸に対して非対称な高
さに入射する。複数の光ビームの被走査面で走査する長
さが同一又は略同一となるように非対称な高さを調節し
て結像光学系を配置することによって、被走査面で主走
査方向に生じる複数の光ビームの結像位置のずれを補正
することができる。According to the third aspect of the present invention, since the imaging optical system having power in the sub-scanning direction is decentered, the deflected light beams have heights asymmetric with respect to the optical axis of the imaging optical system. Incident on. By arranging the imaging optical system by adjusting the asymmetric heights so that the scanning lengths of the plurality of light beams on the surface to be scanned are the same or substantially the same, a plurality of light beams generated in the main scanning direction on the surface to be scanned can be obtained. The deviation of the image forming position of the light beam can be corrected.
【0024】請求項4の発明は、請求項1乃至請求項3
のいずれか1項の前記結像光学系が、前記光軸に対して
傾けられて配置されるとき、偏向された複数の光ビーム
が結像光学系の光軸に対して副走査方向に所定の角度で
入射するように配置されていることを特徴とする。The invention of claim 4 relates to claim 1 to claim 3.
The imaging optical system of any one of, with respect to the optical axis
It is characterized in that the plurality of deflected light beams are arranged so as to be incident at a predetermined angle in the sub-scanning direction with respect to the optical axis of the imaging optical system when arranged at an angle.
【0025】請求項4の発明では、偏向された複数の光
ビームが結像光学系の光軸に対して副走査方向に所定の
角度で入射する。複数の光ビームの被走査面で走査する
長さが同一又は略同一となるように光軸に対する入射の
角度を調節して結像光学系を配置することによって、被
走査面で主走査方向に生じる複数の光ビームの結像位置
のずれを補正できる。なお、請求項4の発明では、複数
の光ビームが所定の角度で入射し、かつ結像光学系に対
して非対称な高さに入射する場合もあり得、両者の作用
によってずれを補正することができる。In the invention of claim 4, a plurality of deflected light beams are incident on the optical axis of the imaging optical system at a predetermined angle in the sub-scanning direction. By arranging the imaging optical system by adjusting the angle of incidence with respect to the optical axis so that the scanning lengths of a plurality of light beams on the surface to be scanned are the same or substantially the same, the scanning surface is moved in the main scanning direction. It is possible to correct the deviations of the imaging positions of the plurality of light beams that occur. According to the invention of claim 4, a plurality of light beams may be incident at a predetermined angle and at an asymmetric height with respect to the imaging optical system, and the deviations are corrected by the actions of both. You can
【0026】請求項5の発明は、請求項1又は請求項2
の前記結像光学系が、偏向された複数の光ビームが結像
光学系の光軸に対して副走査方向に所定の角度で入射
し、かつ結像光学系の光軸に対し対称な高さに入射する
ように配置されていることを特徴とする。The invention of claim 5 is the invention of claim 1 or claim 2.
The imaging optical system of the above forms an image of a plurality of deflected light beams.
Incident at a predetermined angle in the sub-scanning direction with respect to the optical axis of the optical system
And is arranged so as to be incident at a height symmetrical with respect to the optical axis of the imaging optical system.
【0027】請求項5の発明では、偏向された複数の光
ビームが結像光学系の光軸に対して副走査方向に所定の
角度で入射し、かつ結像光学系の光軸に対し対称な高さ
に入射する。かつ、複数の光ビームの被走査面で走査す
る長さが同一又は略同一となるように光軸に対する入射
の角度を調節して結像光学系を配置することによって、
被走査面で主走査方向に生じる複数の光ビームの結像位
置のずれを補正できる。また、複数の光ビームは対称な
高さで入射するので、結像時の光学性能を良好に保つこ
とができる。According to the present invention, a plurality of deflected light beams are incident on the optical axis of the imaging optical system at a predetermined angle in the sub-scanning direction and symmetrical with respect to the optical axis of the imaging optical system. Incident at any height. And by arranging the imaging optical system by adjusting the angle of incidence with respect to the optical axis so that the scanning lengths of the plurality of light beams on the surface to be scanned are the same or substantially the same,
It is possible to correct the deviation of the image forming positions of the plurality of light beams which occurs in the main scanning direction on the surface to be scanned. Further, since the plurality of light beams are incident at symmetrical heights, it is possible to maintain good optical performance during image formation.
【0028】請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5
のいずれか1項の前記結像光学系が、主走査方向にのみ
パワーを有する第1群の光学系と、副走査方向にのみパ
ワーを有する第2群の光学系とから構成されていること
を特徴とする。[0028] The invention of claim 6 is from claim 1 to claim 5.
2. The image forming optical system according to any one of 1 above is composed of a first group optical system having a power only in the main scanning direction and a second group optical system having a power only in the sub-scanning direction. Is characterized by.
【0029】請求項6の発明では、偏向された光ビーム
は、主走査方向にのみパワーを有する第1群の光学系
と、副走査方向にのみパワーを有する第2群の光学系と
から構成される結像光学系によって被走査面に結像され
る。このように結像光学系を構成したことにより、結像
光学系を構成する光学部品の形状が簡単になり、製造コ
ストの低減を図ることができる。In the invention of claim 6, the deflected light beam is composed of a first group of optical systems having a power only in the main scanning direction and a second group of optical systems having a power only in the sub-scanning direction. An image is formed on the surface to be scanned by the image forming optical system. By configuring the image forming optical system in this way, the shapes of the optical components forming the image forming optical system are simplified, and the manufacturing cost can be reduced.
【0030】請求項7の発明は、請求項1乃至請求項6
のいずれか1項の発明において、前記複数の光ビーム
が、該複数の光ビームが前記結像光学系に対して非平行
な状態で入射されることを特徴とする。The invention of claim 7 is from claim 1 to claim 6.
The invention according to any one of the aspects 1 to 3, wherein the plurality of light beams are incident in a state in which the plurality of light beams are not parallel to the imaging optical system.
【0031】請求項7の発明では、偏向された複数の光
ビームが、結像光学系に対して非平行な状態で入射され
る。これにより、上記請求項1乃至請求項6の発明の効
果と共に、結像光学系等の光学部材の被走査面に対する
位置関係、特に光ビームの進行方向が取付け誤差等によ
りずれた場合でも被走査面上における副走査方向の2ビ
ームの間隔の変動を防止することができる。According to the seventh aspect of the invention, the plurality of deflected light beams are incident in a state not parallel to the image forming optical system. As a result, in addition to the effects of the inventions of claims 1 to 6, the positional relationship of the optical member such as the imaging optical system with respect to the surface to be scanned, particularly the traveling direction of the light beam is deviated due to a mounting error or the like. It is possible to prevent the fluctuation of the interval between the two beams in the sub-scanning direction on the surface.
【0032】[0032]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る実施の形態を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0033】(第1の実施の形態)第1の実施の形態に
係る光学走査装置の概略の構成を図1に示す。図1に示
すように、本光学走査装置には、光ビームの偏向手段と
してのポリゴンミラー10が配置されている。このポリ
ゴンミラー10は、偏平な正多角柱の形状を有してお
り、その側面部を形成する各々の偏向面は平面のミラー
面とされている。また、ポリゴンミラー10は、略鉛直
方向の回転中心軸Oを中心として回転可能なように構成
されており、ポリゴンミラー10の下部には、回転中心
軸Oの回りに略等角速度でポリゴンミラー10を回転さ
せるためのモータ12が配置されている。(First Embodiment) FIG. 1 shows the schematic arrangement of an optical scanning apparatus according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the present optical scanning device is provided with a polygon mirror 10 as a light beam deflecting means. The polygon mirror 10 has the shape of a flat regular polygonal prism, and each deflecting surface forming the side surface of the polygon mirror 10 is a flat mirror surface. Further, the polygon mirror 10 is configured to be rotatable around a rotation center axis O in a substantially vertical direction, and the polygon mirror 10 is provided below the polygon mirror 10 at a substantially constant angular velocity around the rotation center axis O. A motor 12 for rotating the motor is arranged.
【0034】また、本光学走査装置の側部には、光源と
して用いられるレーザダイオードアセンブリ26が配置
されている。このレーザダイオードアセンブリ26は、
副走査方向に対応する方向27に互いに所定間隔d0 離
れた2つの光源14a及び14bから構成された半導体
レーザアレイ14を含んでいる。光源14a及び14b
は、各々発散光束を射出する半導体レーザであり、図示
しない変調手段により画像信号に応じて各々オン・オフ
制御される。A laser diode assembly 26 used as a light source is arranged on the side of the optical scanning device. This laser diode assembly 26
The semiconductor laser array 14 is composed of two light sources 14a and 14b which are separated from each other by a predetermined distance d 0 in the direction 27 corresponding to the sub-scanning direction. Light sources 14a and 14b
Is a semiconductor laser that emits a divergent light beam, and is controlled to be turned on / off in accordance with an image signal by a modulator (not shown).
【0035】また、レーザダイオードアセンブリ26
は、該半導体レーザアレイ14から射出された2つの発
散光束を集光させるためのコリメータレンズ16と、ビ
ーム成形用の開口絞り17とから構成されている。Further, the laser diode assembly 26
Is composed of a collimator lens 16 for converging two divergent light beams emitted from the semiconductor laser array 14, and an aperture stop 17 for beam shaping.
【0036】さらに、開口絞り17の射出側でコリメー
タレンズ16と隣接する位置には、透過した光ビームを
副走査方向に対応する方向においてのみポリゴンミラー
10の偏向面11またはその近傍で収束させることによ
り、主走査方向と対応する方向に細長い線像として結像
させるためのシリンドリカルレンズ18が配置されてい
る。Further, at the position adjacent to the collimator lens 16 on the exit side of the aperture stop 17, the transmitted light beam is converged on the deflecting surface 11 of the polygon mirror 10 or in the vicinity thereof only in the direction corresponding to the sub-scanning direction. Thus, the cylindrical lens 18 for forming an elongated line image in the direction corresponding to the main scanning direction is arranged.
【0037】また、本光学走査装置のポリゴンミラー1
0と反対側の端部には、感光体ドラム28が配置されて
いる。この感光体ドラム28は、光ビームに感光する感
光材料が被走査面32に塗布された細長い略円柱状の形
状を有しており、矢印30によって示された走査方向
(主走査方向)が該感光体ドラム28の長手方向に略一
致するように配置されている。なお、以下では、このポ
リゴンミラー10によって反射偏向された光ビームによ
って形成される主走査面に直交する方向を副走査方向と
する。Further, the polygon mirror 1 of the present optical scanning device
A photoconductor drum 28 is arranged at the end opposite to 0. The photoconductor drum 28 has a shape of an elongated cylinder having a light-sensitive photosensitive material applied to the surface 32 to be scanned, and the scanning direction (main scanning direction) indicated by an arrow 30 is the same. The photoconductor drums 28 are arranged so as to be substantially aligned with the longitudinal direction thereof. In the following, the direction orthogonal to the main scanning surface formed by the light beam reflected and deflected by the polygon mirror 10 is defined as the sub-scanning direction.
【0038】また、この感光体ドラム28は、回転軸W
を中心として図示しない駆動手段によって予め定められ
た一定の回転速度で矢印Q方向に回転するように構成さ
れており、この回転によって主走査方向と直交する副走
査方向に走査ラインが移動する。The photosensitive drum 28 has a rotary shaft W
Is configured so as to rotate in the direction of arrow Q at a predetermined constant rotation speed by a driving unit (not shown) as a center, and this rotation moves the scanning line in the sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction.
【0039】さらに、感光体ドラム28とポリゴンミラ
ー10との間には、ポリゴンミラー10によって反射偏
向された光ビームを感光体ドラム28の被走査面32に
光スポットとして主走査方向に集光させて結像させると
共に、該光スポットを感光体ドラム28の表面で等速で
移動させるためのfθレンズ20が配置されている。こ
のfθレンズ20は、ポリゴンミラーの偏向面11の所
謂面倒れに起因して被走査面32で生じる光スポットの
副走査方向の位置ずれを補正するため、副走査方向にも
パワーを有している。Further, between the photosensitive drum 28 and the polygon mirror 10, the light beam reflected and deflected by the polygon mirror 10 is focused on the scanned surface 32 of the photosensitive drum 28 as a light spot in the main scanning direction. An fθ lens 20 is provided for moving the light spot on the surface of the photoconductor drum 28 at a constant speed while forming an image. The fθ lens 20 has power in the sub-scanning direction in order to correct the positional deviation of the light spot on the surface to be scanned 32 in the sub-scanning direction due to so-called surface tilt of the deflecting surface 11 of the polygon mirror. There is.
【0040】また、図2に示すように、ポリゴンミラー
10によって偏向され、fθレンズ20を透過した光ビ
ーム40は、戻り光による画質の劣化を防ぐため、被走
査面32の法線42に対して副走査方向に所定の角度θ
で被走査面32に入射するように各構成部材が配置され
ている。Further, as shown in FIG. 2, the light beam 40 deflected by the polygon mirror 10 and transmitted through the fθ lens 20 is directed to the normal 42 of the surface 32 to be scanned in order to prevent deterioration of image quality due to returning light. Angle θ in the sub-scanning direction
The respective constituent members are arranged so as to enter the surface 32 to be scanned.
【0041】また、図3(b)に示すように、fθレン
ズ20は、光ビームが所定の角度θで被走査面32に入
射することにより生じる後述する光スポットの主走査方
向の位置ずれを補正するように2つの光ビームに対して
偏心されて配置されている。なお、図3(b)では、f
θレンズ20を主走査方向から見た場合を示しており、
fθレンズ20が副走査方向のパワーを有しているた
め、光ビームの出射面が曲率を有している。Further, as shown in FIG. 3B, the fθ lens 20 shifts the position of a light spot, which will be described later, in the main scanning direction caused by the light beam entering the surface 32 to be scanned at a predetermined angle θ. It is eccentrically arranged with respect to the two light beams for correction. In FIG. 3B, f
It shows a case where the θ lens 20 is viewed from the main scanning direction,
Since the fθ lens 20 has power in the sub-scanning direction, the emission surface of the light beam has a curvature.
【0042】このようにfθレンズ20が偏心されて配
置されたことにより、例えば、点線で示された光ビーム
Aは光軸50と同じ高さでfθレンズ20を透過し、実
線で示された光ビームBは光軸50に対して所定の高さ
でfθレンズ20を透過する。すなわち、2つの光ビー
ムは光軸50に対して非対称な高さで透過する。ここ
で、高さとは、光ビームBでは、図3(b)に示したよ
うに副走査方向に対応する方向における光軸50からの
距離hをいう。なお、以下では、光ビームAの光路を点
線で、光ビームBの光路を実線で示すこととする。Since the fθ lens 20 is eccentrically arranged in this way, for example, the light beam A shown by the dotted line passes through the fθ lens 20 at the same height as the optical axis 50 and is shown by the solid line. The light beam B passes through the fθ lens 20 at a predetermined height with respect to the optical axis 50. That is, the two light beams are transmitted at a height that is asymmetric with respect to the optical axis 50. Here, the height refers to the distance h of the light beam B from the optical axis 50 in the direction corresponding to the sub-scanning direction as shown in FIG. 3B. In the following, the optical path of the light beam A is shown by a dotted line, and the optical path of the light beam B is shown by a solid line.
【0043】さらに、fθレンズ20と感光体ドラム2
8との間には、fθレンズ20から出射された光ビーム
を上方に反射させるための平面ミラー58が配置され、
該平面ミラー58の上方には副走査方向にのみパワーを
有する面倒れ補正用のシリンドリカルミラー60が配置
されている。また、シリンドリカルミラー60と感光体
ドラム28との間には、防塵用のウインドウ62が介在
されている。Further, the fθ lens 20 and the photosensitive drum 2
8, a plane mirror 58 for reflecting the light beam emitted from the fθ lens 20 upward is disposed,
Above the plane mirror 58, a surface tilt correction cylindrical mirror 60 having power only in the sub-scanning direction is arranged. Further, a dustproof window 62 is interposed between the cylindrical mirror 60 and the photosensitive drum 28.
【0044】また、SOSビームの光路上で平面ミラー
58とfθレンズ20との間には、SOSビームを反対
側の端部に反射させるための平面ミラー64が配置さ
れ、該端部には、SOSビームを検出するSOSセンサ
ー66が配置されている。また、レーザダイオードアセ
ンブリ26から出射された光ビームA、Bをポリゴンミ
ラー10に入射する方向に反射するための平面ミラー6
8が設置されている。A plane mirror 64 for reflecting the SOS beam to the opposite end is arranged between the plane mirror 58 and the fθ lens 20 on the optical path of the SOS beam. An SOS sensor 66 that detects the SOS beam is arranged. Further, the plane mirror 6 for reflecting the light beams A and B emitted from the laser diode assembly 26 in the direction of incidence on the polygon mirror 10.
8 are installed.
【0045】なお、副走査方向にパワーを有するfθレ
ンズ20は、上述のように倒れ補正用のシリンドリカル
ミラー60を有する光学系の場合にも適用されるが、図
9に示すように、1枚の非球面のfθレンズ20でシリ
ンドリカルミラーの無い光学系にも適用可能である。The fθ lens 20 having a power in the sub-scanning direction is also applied to the optical system having the tilt correcting cylindrical mirror 60 as described above, but as shown in FIG. The aspherical fθ lens 20 can also be applied to an optical system without a cylindrical mirror.
【0046】次に、本実施の形態における作用について
説明する。半導体レーザ14の2つの光源14a及び1
4bは、図示しない変調手段により画像信号に応じて発
散光である光ビームA、及び光ビームBを各々射出す
る。射出された2つの発散光は、コリメータレンズ16
によって、ほぼ平行な光ビームとされ、さらに開口絞り
17によって副走査方向に対応する方向のビーム幅が制
限される。Next, the operation of this embodiment will be described. Two light sources 14a and 1 of the semiconductor laser 14
4b emits a light beam A and a light beam B, which are divergent lights, in accordance with an image signal by a modulator (not shown). The two divergent lights emitted are collimator lens 16
To form a substantially parallel light beam, and the aperture stop 17 limits the beam width in the direction corresponding to the sub-scanning direction.
【0047】次に、開口絞り17を通過した光ビーム
A、Bはシリンドリカルレンズ18によって、副走査方
向に対応する方向においてのみポリゴンミラー10の偏
向面11の表面近傍で収束する。Next, the light beams A and B that have passed through the aperture stop 17 are converged by the cylindrical lens 18 near the surface of the deflecting surface 11 of the polygon mirror 10 only in the direction corresponding to the sub-scanning direction.
【0048】偏向面11で収束された光ビームA、B
は、該偏向面11で反射偏向されてfθレンズ20に入
射する。fθレンズ20に入射した2つの光ビームは、
該fθレンズ20の主走査方向のパワーによって、主走
査方向において感光体ドラム28の表面近傍に所定の照
射ビーム径Kの略円形の光スポットa、bとして各々収
束する(図6参照)。Light beams A, B converged by the deflecting surface 11
Is reflected and deflected by the deflecting surface 11 and enters the fθ lens 20. The two light beams incident on the fθ lens 20 are
By the power of the fθ lens 20 in the main scanning direction, the light spots a and b having a predetermined irradiation beam diameter K are converged in the main scanning direction in the vicinity of the surface of the photosensitive drum 28 (see FIG. 6).
【0049】この時、光ビーム40は、被走査面32の
法線42に対して所定の角度をもって被走査面32に入
射する。これにより、被走査面32の反射光が、ポリゴ
ンミラー10に戻る方向とは異なる方向に反射されるた
め、被走査面32への戻り光が回避され、記録画像の画
質の劣化等を防ぐことができる。At this time, the light beam 40 is incident on the scan surface 32 at a predetermined angle with respect to the normal 42 of the scan surface 32. As a result, the reflected light from the surface 32 to be scanned is reflected in a direction different from the direction returning to the polygon mirror 10, so that the light returning to the surface 32 to be scanned is avoided and deterioration of the image quality of the recorded image is prevented. You can
【0050】ここで、ポリゴンミラー10は矢印P方向
に回転しているため、偏向面11で反射される光ビーム
の進行方向は主走査方向に変動し、これに伴い感光体ド
ラム28の被走査面32上に照射される光スポットa、
bの位置も変動する。Here, since the polygon mirror 10 is rotating in the direction of arrow P, the traveling direction of the light beam reflected by the deflecting surface 11 is changed in the main scanning direction, and accordingly, the photosensitive drum 28 is scanned. A light spot a radiated on the surface 32,
The position of b also changes.
【0051】この時、図9で参照されるように、該光ス
ポットaは感光体ドラム28の表面を矢印30の方向
(主走査方向)に略等速度で走査開始点から走査終了点
まで走査ラインla 上で走査される。また、光スポット
bは、感光体ドラム28の表面を矢印30の方向に略等
速度で走査開始点から走査終了点まで走査ラインlb 上
で走査される。なお、走査ラインla と走査ラインlb
とは、例えば図6(b)に示すように副走査方向に隣接
するようにしても良いし、或いは図6(a)のように、
複数の走査ライン分離れて走査されるようにしても良
い。At this time, as shown in FIG. 9, the light spot a scans the surface of the photosensitive drum 28 in the direction of arrow 30 (main scanning direction) at a substantially constant speed from the scanning start point to the scanning end point. It is scanned on the line l a. Further, the light spot b is scanned on the scanning line l b of the surface of the photosensitive drum 28 from the scanning start point at a substantially uniform speed in a direction of the arrow 30 until the scanning end point. The scanning line l a and the scanning line l b
May be adjacent to each other in the sub-scanning direction as shown in FIG. 6B, or as shown in FIG.
A plurality of scan lines may be separated for scanning.
【0052】そして、既に述べたように感光体ドラム2
8は、軸Wを中心として矢印Q方向に予め定められた一
定の回転速度で回転しているため、感光体ドラム28上
の感光材料が主走査方向のみならず副走査方向にも所定
の走査速度で走査されることになる。なお、各々のライ
ン単位の画像信号の変調は、SOSセンサー66がSO
Sビームを検出した時から所定時間経過後に開始され
る。Then, as described above, the photosensitive drum 2
8 rotates about the axis W in the direction of arrow Q at a predetermined constant rotation speed, so that the photosensitive material on the photoconductor drum 28 is scanned in a predetermined direction not only in the main scanning direction but also in the sub-scanning direction. It will be scanned at speed. In addition, the modulation of the image signal of each line unit is performed by the SOS sensor 66.
It is started after a predetermined time has elapsed from the time when the S beam was detected.
【0053】ところで、本実施の形態では、2つの光ビ
ームA、Bがfθレンズ20を透過する時に、fθレン
ズ20の光軸50に対して非対称な高さに入射するよう
に配置しているが、このような配置を取った場合の光ビ
ームA、Bの主走査方向の結像位置を図5(a)、
(b)を用いて説明する。By the way, in the present embodiment, when the two light beams A and B are transmitted through the fθ lens 20, they are arranged so as to be incident at an asymmetric height with respect to the optical axis 50 of the fθ lens 20. However, FIG. 5A shows the image forming positions of the light beams A and B in the main scanning direction when such an arrangement is adopted.
An explanation will be given using (b).
【0054】図5(b)に示すように、光ビームAはf
θレンズ20の光軸50と同じ高さで透過し、光ビーム
Bは光軸50をはずれた高さでfθレンズ20を透過す
る。fθレンズ20を透過した光ビームA、Bは焦点位
置46で交わった後、被走査面32上の結像位置54
a、54bに各々収束される。As shown in FIG. 5B, the light beam A is f
The light beam B is transmitted at the same height as the optical axis 50 of the θ lens 20, and the light beam B is transmitted through the fθ lens 20 at a height off the optical axis 50. The light beams A and B that have passed through the fθ lens 20 intersect at a focal position 46 and then form an image forming position 54 on the scanned surface 32.
a and 54b, respectively.
【0055】fθレンズ20が偏心されて配置されてい
なければ、図4(a)のように被走査面上で光ビーム
A、Bが走査する長さ(52a’〜52a”、52b’
〜52b”)は、光ビームAの方が光ビームBよりも長
くなる。If the f.theta. Lens 20 is not eccentrically arranged, as shown in FIG. 4A, the lengths (52a 'to 52a ", 52b' of the light beams A and B on the surface to be scanned are scanned.
.About.52b ″), the light beam A is longer than the light beam B.
【0056】しかし、本実施の形態では、図5(b)が
示すように、この光ビームAを光路長がより短くなるよ
うに光軸50と同じ高さで透過させ、かつ光ビームBを
光路長がより長くなるように非対称な高さに入射させる
ことによって任意の走査角φで光ビームが被走査面上で
走査する長さが同一又は略同一となるようにfθレンズ
20が配置されている。However, in the present embodiment, as shown in FIG. 5B, the light beam A is transmitted at the same height as the optical axis 50 so that the optical path length becomes shorter, and the light beam B is transmitted. The fθ lens 20 is arranged so that the scanning length of the light beam on the surface to be scanned is the same or substantially the same at an arbitrary scanning angle φ by making the light incident on the asymmetric height so that the optical path length becomes longer. ing.
【0057】このように2つの光ビームが走査する長さ
が同一又は略同一とされているので、図5(a)に示す
ように、任意の走査角φにおいて結像位置54a’と5
4b’、54a”と54b”は副走査方向に整列され、
主走査方向の位置ずれを回避することができる。As described above, since the scanning lengths of the two light beams are the same or substantially the same, as shown in FIG. 5A, the image forming positions 54a 'and 5a are formed at arbitrary scanning angles φ.
4b ', 54a "and 54b" are aligned in the sub-scanning direction,
Positional deviation in the main scanning direction can be avoided.
【0058】上述のようにfθレンズ20を偏心させて
主走査方向の位置ずれを防止することは、次のように説
明することができる。The decentering of the fθ lens 20 as described above to prevent the displacement in the main scanning direction can be explained as follows.
【0059】すなわち、図4(a)に示すように、光ビ
ームが被走査面32に対して副走査方向に所定の角度で
入射する場合、光ビームAの結像位置52a’、52
a”は、光ビームBの結像位置52b’、52b”より
も主走査方向の外側にずれようとし、しかも走査角φの
絶対値が大きくなるにつれてこのずれは増大する。That is, as shown in FIG. 4A, when the light beam is incident on the surface 32 to be scanned at a predetermined angle in the sub-scanning direction, the image forming positions 52a ', 52a of the light beam A are formed.
a ″ tends to shift outside the imaging positions 52b ′ and 52b ″ of the light beam B in the main scanning direction, and the shift increases as the absolute value of the scanning angle φ increases.
【0060】しかし、図3(a)に示すように、fθレ
ンズ20に非対称な高さで入射した光ビームBは、光軸
50と同じ高さで透過した光ビームAと比較して、主走
査方向に屈折される角度が小さくなる。図3(a)の例
では、光ビームBは光ビームAの出射点78aよりも主
走査方向のより外側の出射点78bから、かつより外側
に向かってfθレンズ20から出射する。これによっ
て、偏心による効果だけを考慮すると、光ビームAは、
斜め入射による位置ずれとは反対に光ビームBよりも主
走査方向に内側の位置に結像する。しかも、このずれは
走査角φの絶対値が増大するにつれて増大する。そし
て、この位置ずれの大きさは、fθレンズ20が2つの
光ビームA、Bに対して偏心される高さである偏心量に
よって調節できる。However, as shown in FIG. 3 (a), the light beam B incident on the fθ lens 20 at an asymmetric height is higher than the light beam A transmitted at the same height as the optical axis 50. The angle of refraction in the scanning direction becomes smaller. In the example of FIG. 3A, the light beam B is emitted from the emission point 78b of the light beam A, which is further outside in the main scanning direction than the emission point 78a, and outward from the fθ lens 20. Thus, considering only the effect of eccentricity, the light beam A is
On the contrary to the positional deviation due to the oblique incidence, an image is formed at a position inside the light beam B in the main scanning direction. Moreover, this deviation increases as the absolute value of the scanning angle φ increases. The magnitude of this positional deviation can be adjusted by the amount of eccentricity, which is the height at which the fθ lens 20 is eccentric with respect to the two light beams A and B.
【0061】そこで、被走査面32に対して副走査方向
に所定の角度で入射することにより生じる位置ずれを、
fθレンズ20を偏心させたことにより生じる位置ずれ
で打ち消すように偏心量を調節することで、図7(a)
に示すように、主走査方向の結像位置のずれを無くすこ
とができる。Therefore, the positional deviation caused by incidence on the surface 32 to be scanned at a predetermined angle in the sub-scanning direction is
By adjusting the amount of eccentricity so as to cancel out the positional deviation caused by decentering the fθ lens 20, FIG.
As shown in, it is possible to eliminate the deviation of the image forming position in the main scanning direction.
【0062】以上のように、第1の実施の形態では、2
つの光ビームが非対称な高さに入射するようにfθレン
ズ20を偏心させて配置するというきわめて簡単な方法
により、複雑な電気回路等を用いることなく、主走査方
向の位置ずれを無くすことができる。As described above, in the first embodiment, 2
By the extremely simple method of arranging the fθ lens 20 eccentrically so that the two light beams are incident on the asymmetric height, it is possible to eliminate the positional deviation in the main scanning direction without using a complicated electric circuit or the like. .
【0063】なお、図3、図5等では、光ビームAがf
θレンズ20の光軸50と同じ高さで透過する場合につ
いて説明したが、必ずしも一方の光ビームが光軸50と
同じ高さで透過するように配置しなくても良い。2つの
光ビームを光軸50に対する高さが各々異なるように非
対称に入射させることによって、主走査方向のずれを補
正することは同様に可能であるからである。In FIGS. 3 and 5, the light beam A is f
Although the case where the θ lens 20 is transmitted at the same height as the optical axis 50 has been described, one light beam does not necessarily have to be arranged so as to be transmitted at the same height as the optical axis 50. This is because it is similarly possible to correct the deviation in the main scanning direction by making the two light beams asymmetrically incident so that the heights with respect to the optical axis 50 are different from each other.
【0064】(第2の実施の形態)第1の実施の形態で
は、fθレンズ20を偏心させることにより、2つの光
ビームが出射される方向をずらし、主走査方向の位置ず
れを防止していた。これに対し、fθレンズ20を偏心
させずに傾けて配置することによっても同様の効果を奏
することができる。これを第2の実施の形態として以下
に示す。なお、第2の実施の形態に係る光学走査装置の
構成は、第1の実施の形態とほぼ同様であり、同一の構
成要件については同一の符号を付して説明を省略する。(Second Embodiment) In the first embodiment, by decentering the fθ lens 20, the directions in which the two light beams are emitted are shifted to prevent displacement in the main scanning direction. It was On the other hand, the same effect can be obtained by arranging the fθ lens 20 in a tilted manner without decentering it. This is shown below as a second embodiment. The configuration of the optical scanning device according to the second embodiment is almost the same as that of the first embodiment, and the same constituents are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0065】図8(a)、(b)に、第2の実施の形態
に係るfθレンズ20の2つの光ビームに対する配置
を、主走査方向及び副走査方向の各々から見た場合につ
いて示す。図8(b)に示すように、fθレンズ20
は、光ビームA、Bが光軸50に対して平行ではなく所
定の角度θ’をもってfθレンズ20に入射するように
傾けられて配置されている。また、光ビームA、Bが、
光軸50に対して対称な高さで入射するように配置され
ているが、本実施の形態ではfθレンズ20を傾けるこ
とが重要であり、当然、非対称な高さで入射させる場合
にも適用できる。FIGS. 8A and 8B show the arrangement of the fθ lens 20 according to the second embodiment with respect to two light beams, as viewed from the main scanning direction and the sub-scanning direction, respectively. As shown in FIG. 8B, the fθ lens 20
Are arranged so that the light beams A and B are not parallel to the optical axis 50 and are inclined so as to enter the fθ lens 20 at a predetermined angle θ ′. Also, the light beams A and B are
Although it is arranged so that the light enters at a height symmetrical with respect to the optical axis 50, it is important to tilt the fθ lens 20 in the present embodiment, and naturally, it is also applied to the case where light enters at an asymmetric height. it can.
【0066】上記のようにfθレンズ20を傾けて配置
したことにより、光ビームA、Bの出射点80a、80
bの光軸50からの高さが異なるため、主走査方向に屈
折される角度が異なってくる。図8(a)の例では、光
ビームBは光ビームAよりも主走査方向の外側に向かっ
て出射する。これによって、角度θ’傾けたことによる
効果だけを考慮すると、光ビームAは、斜め入射による
位置ずれとは反対に光ビームBよりも主走査方向に内側
の位置に結像する。しかも、このずれは走査角φの絶対
値が増大するにつれて増大する。そして、この位置ずれ
の大きさは、傾け角度θ’によって調節できる。By arranging the fθ lens 20 in a tilted manner as described above, the emission points 80a and 80 of the light beams A and B are obtained.
Since the height of b from the optical axis 50 is different, the refraction angle in the main scanning direction is different. In the example of FIG. 8A, the light beam B is emitted outward from the light beam A in the main scanning direction. Thus, considering only the effect of tilting the angle θ ′, the light beam A is imaged at a position inside the light beam B in the main scanning direction, which is opposite to the displacement due to oblique incidence. Moreover, this deviation increases as the absolute value of the scanning angle φ increases. Then, the magnitude of this positional deviation can be adjusted by the tilt angle θ ′.
【0067】そこで、被走査面32に対して副走査方向
に所定の角度で入射することにより生じる位置ずれを、
fθレンズ20を傾けたことにより生じる位置ずれで打
ち消すように角度θ’を調節することで、図7(a)に
示すように、主走査方向の結像位置のずれを無くすこと
ができる。Therefore, the positional deviation caused by incidence on the surface 32 to be scanned at a predetermined angle in the sub-scanning direction is
By adjusting the angle θ ′ so as to cancel out the positional deviation caused by tilting the fθ lens 20, it is possible to eliminate the deviation of the image forming position in the main scanning direction as shown in FIG. 7A.
【0068】以上のように、第2の実施の形態では、2
つの光ビームが光軸に対して所定の角度で入射するよう
にfθレンズ20を傾けて配置するというきわめて簡単
な方法により、複雑な電気回路等を用いることなく、主
走査方向の位置ずれを無くすことができる。As described above, in the second embodiment, 2
By a very simple method of arranging the fθ lens 20 so that two light beams are incident at a predetermined angle with respect to the optical axis, a positional deviation in the main scanning direction is eliminated without using a complicated electric circuit or the like. be able to.
【0069】(第3の実施の形態)第1及び第2の実施
の形態では、副走査方向にもパワーを有するfθレンズ
20を用いたが、fθレンズ20として副走査方向にパ
ワーを有していないシリンダレンズを用いても良い。こ
れを第3の実施例として以下に開示する。なお、上記実
施の形態と同一の構成については同一の符号を付して説
明を省略する。(Third Embodiment) In the first and second embodiments, the fθ lens 20 having power in the sub-scanning direction is used, but the fθ lens 20 has power in the sub-scanning direction. A cylinder lens that is not included may be used. This will be disclosed below as a third embodiment. The same components as those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.
【0070】図1、図10を用いて本実施の形態の作用
を説明する。ポリゴンミラー10によって偏向され、f
θレンズ20を透過した光ビームA、Bは、平面ミラー
58によって上方に反射され、さらにシリンドリカルミ
ラー60で反射されて感光体ドラム28に至って走査ラ
イン上を走査される。この時、シリンドリカルミラー6
0の副走査方向のみのパワーによって、ポリゴンミラー
10の偏向面が垂直方向に対して傾く面倒れに起因して
生じる副走査方向の位置ずれが補正される。The operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. It is deflected by the polygon mirror 10 and f
The light beams A and B transmitted through the θ lens 20 are reflected upward by the plane mirror 58, further reflected by the cylindrical mirror 60, reach the photosensitive drum 28, and are scanned on the scanning line. At this time, the cylindrical mirror 6
With the power of 0 in the sub-scanning direction only, the positional deviation in the sub-scanning direction caused by the tilt of the deflecting surface of the polygon mirror 10 with respect to the vertical direction is corrected.
【0071】副走査方向の位置ずれがシリンドリカルミ
ラー60によって補正されるので、fθレンズ20が面
倒れ補正光学系を兼ねる必要はなくなり、図10(b)
に示すように、fθレンズ20を副走査方向にパワーを
有していない偏平なシリンダレンズとして構成でき、装
置全体を小型化できる。Since the positional deviation in the sub-scanning direction is corrected by the cylindrical mirror 60, it is not necessary for the fθ lens 20 to also serve as a plane tilt correction optical system, and FIG.
As shown in, the fθ lens 20 can be configured as a flat cylinder lens that has no power in the sub-scanning direction, and the entire apparatus can be downsized.
【0072】さらに、本実施の形態のfθレンズ20
は、図10(b)のように、光ビームA、Bが光軸50
に対して所定の角度θ”で入射するように傾けられて配
置されている。このため、図10(a)のように、光ビ
ームBは、光ビームAよりも外側に向かって出射する。
しかも、この主走査方向に屈折される角度は、傾き角度
θ”によって調節できる。Furthermore, the fθ lens 20 of the present embodiment
As shown in FIG. 10 (b), the light beams A and B are aligned with the optical axis 50.
Is arranged so as to be incident at a predetermined angle θ ″ with respect to the light beam B. Therefore, the light beam B is emitted outward from the light beam A as shown in FIG.
Moreover, the angle of refraction in the main scanning direction can be adjusted by the tilt angle θ ″.
【0073】そこで、被走査面32に対して副走査方向
に所定の角度で入射することにより生じる位置ずれを、
fθレンズ20を傾けたことにより生じる位置ずれで打
ち消すように角度θ”を調節することで、図7(a)に
示すように、主走査方向の結像位置のずれを無くすこと
ができる。Therefore, the positional deviation caused by incidence on the surface 32 to be scanned at a predetermined angle in the sub-scanning direction is
By adjusting the angle θ ″ so as to cancel the positional deviation caused by tilting the fθ lens 20, it is possible to eliminate the deviation of the image forming position in the main scanning direction as shown in FIG. 7A.
【0074】以上のように、第3の実施の形態において
も、偏平なシリンダレンズを傾けて配置するというきわ
めて簡単な方法により、複雑な電気回路等を用いること
なく、主走査方向の位置ずれを無くすことができる。As described above, also in the third embodiment, the position shift in the main scanning direction can be performed without using a complicated electric circuit by the extremely simple method of arranging the flat cylinder lens in a tilted manner. It can be lost.
【0075】しかも、面倒れ補正光学系としてのシリン
ドリカルミラー60が必要になるという短所はあるが、
fθレンズ20を製造が容易なシリンダレンズとするこ
とができること、副走査方向の光学系の倍率を第1及び
第2の実施の形態のようにfθレンズ20が倒れ補正光
学系を兼ねた光学系の倍率よりも小さくでき、これによ
って被走査面32上での2つの光ビームの間隔を小さく
することが容易となり、高解像度化に有利なことが長所
として挙げられる。In addition, there is a disadvantage that the cylindrical mirror 60 as the surface tilt correction optical system is required,
The fθ lens 20 can be a cylinder lens that is easy to manufacture, and the optical system in the sub-scanning direction can be used as the tilt correction optical system so that the fθ lens 20 can function as a tilt correction optical system as in the first and second embodiments. It is possible to reduce the distance between the two light beams on the surface 32 to be scanned, which is advantageous for high resolution.
【0076】なお、図10において、2つの光ビームが
fθレンズ20に対し対称な高さで入射する場合を説明
したが、非対称な高さで入射させるようにしても良い。Although the two light beams are incident on the fθ lens 20 at symmetrical heights in FIG. 10, they may be incident at asymmetrical heights.
【0077】(第4の実施の形態)上記各実施の形態で
は、平行にされた2つの光ビームA、Bをfθレンズ2
0に入射させるようにしたが、通常は2つの光ビーム
(以下、2ビームという)がfθレンズ20入射時に平
行になる場合は少なく、光軸50に対し対称な角度を持
った光路を取る。そこで、この角度が最適に設定された
光学走査装置を第4の実施の形態として以下に示す。(Fourth Embodiment) In each of the above embodiments, the two parallel light beams A and B are fed to the f.theta.
However, it is rare that two light beams (hereinafter, referred to as two beams) are parallel to each other when entering the fθ lens 20, and an optical path having a symmetric angle with respect to the optical axis 50 is taken. Therefore, an optical scanning device in which this angle is optimally set is shown below as a fourth embodiment.
【0078】まず、図11を用いて、結像光学系(fθ
レンズ20)に対し2ビームが平行な状態で入射する場
合の副走査方向の光路を説明する。なお、図11及び後
述する図12では、レンズ光学系を4角形、ミラーを線
分で示し、上記各実施の形態と同一の構成については、
同一の符号を付して説明を省略する。First, referring to FIG. 11, the imaging optical system (fθ
The optical path in the sub-scanning direction when the two beams are incident on the lens 20) in parallel with each other will be described. Note that in FIG. 11 and FIG. 12 described later, the lens optical system is shown as a quadrangle, and the mirror is shown as a line segment.
The same reference numerals are given and the description is omitted.
【0079】光源から平行に発せられた光ビームA、B
は、コリメータレンズ16の焦点70で交叉した後、シ
リンドリカルレンズ18まで拡がっていく。このシリン
ドリカルレンズ18によって、2ビームの進行方向は略
平行状態に変えられ、2枚構成のfθレンズ20を透過
した後、シリンドリカルミラー60に至る。Light beams A and B emitted in parallel from a light source
Crosses at the focal point 70 of the collimator lens 16 and then spreads to the cylindrical lens 18. By this cylindrical lens 18, the traveling directions of the two beams are changed to a substantially parallel state, and after passing through the fθ lens 20 having a two-piece configuration, the two beams reach the cylindrical mirror 60.
【0080】ここで、図11に示すように、シリンドリ
カルレンズ18の物体側焦点位置とコリメータレンズ1
6の像側焦点位置を一致させることで、fθレンズ20
に対して2ビームを平行に入射させることができる。し
かし、fθレンズ20が主走査方向にのみパワーを有す
る場合、或いは副走査方向に対するパワーが小さい場合
には、2ビームはシリンドリカルミラー60までほぼ平
行に進み、シリンドリカルミラー60の焦点位置74で
交叉して被走査面32に到達する。Here, as shown in FIG. 11, the object-side focal position of the cylindrical lens 18 and the collimator lens 1
By making the image-side focal positions of 6 coincide with each other, the fθ lens 20
Two beams can be made to enter in parallel to. However, when the fθ lens 20 has power only in the main scanning direction, or when the power in the sub scanning direction is small, the two beams travel to the cylindrical mirror 60 almost in parallel and intersect at the focal position 74 of the cylindrical mirror 60. Reach the surface 32 to be scanned.
【0081】従って、上記のようにfθレンズ20に略
平行な2ビームを入射した場合には、被走査面32に入
射する2ビームは平行ではなく角度差を有する。このた
め、光学部材の被走査面32に対する位置関係がずれる
と、被走査面32上での副走査方向の2ビーム間隔がず
れるという問題が発生する。fθレンズ20が面倒れ補
正を兼ねて副走査方向にもパワーを有し、かつシリンド
リカルミラー60を用いない場合も、2ビームはfθレ
ンズ20の焦点位置で交叉し、角度差を有して被走査面
32に入射するため、シリンドリカルミラー60を用い
た場合と同様の問題が生じる。Therefore, when two beams which are substantially parallel to each other are incident on the fθ lens 20 as described above, the two beams which are incident on the surface 32 to be scanned are not parallel but have an angular difference. Therefore, if the positional relationship of the optical member with respect to the scanned surface 32 is deviated, there arises a problem that the two-beam interval in the sub-scanning direction on the scanned surface 32 is displaced. Even when the fθ lens 20 has a power in the sub-scanning direction for the purpose of correcting the surface tilt and the cylindrical mirror 60 is not used, the two beams intersect at the focal position of the fθ lens 20 and have an angular difference. Since the light enters the scanning surface 32, the same problem as in the case of using the cylindrical mirror 60 occurs.
【0082】次に、第4の実施の形態に係る光学系の副
走査方向の光路を図12により説明する。Next, the optical path in the sub-scanning direction of the optical system according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
【0083】図12に示すように、シリンドリカルレン
ズ18によって収束された光ビームA、Bは、光軸50
に対して各々θ1 、θ2 の角度をもってfθレンズ20
に入射する。なお、通常では、θ1 、θ2 は等しい角度
に設定されるが、異なる角度に設定されても良い。そし
て、fθレンズ20を透過した2ビームは、fθレンズ
20の焦点位置72で再び交叉し、シリンドリカルミラ
ー60に至る。As shown in FIG. 12, the light beams A and B converged by the cylindrical lens 18 have an optical axis 50.
With respect to the fθ lens 20 with the angles of θ 1 and θ 2 , respectively.
Incident on. Note that normally, θ 1 and θ 2 are set to the same angle, but they may be set to different angles. Then, the two beams that have passed through the fθ lens 20 cross again at the focal position 72 of the fθ lens 20, and reach the cylindrical mirror 60.
【0084】シリンドリカルミラー60によって反射さ
れた2ビームは、略平行な状態とされて被走査面32に
入射する。なお、2度目の交叉位置72は、本例ではf
θレンズ20を透過した後に交叉しているが、この交叉
位置72はfθレンズ20の構成によって変わるもので
あり、透過後に限定されるものではない。The two beams reflected by the cylindrical mirror 60 are made substantially parallel and are incident on the surface 32 to be scanned. The second crossing position 72 is f in this example.
Although they intersect after passing through the θ lens 20, the crossing position 72 changes depending on the configuration of the fθ lens 20, and is not limited to after passing.
【0085】以上のように図12に示された光学系は、
被走査面32に入射する2ビームが略平行となるように
光学部品を配置し、これによって、図11の光学系で発
生した問題点を解消することができる。すなわち、光学
部材の被走査面32に対する位置関係(特に光ビームの
進行方向について)が取付け誤差等によりずれた場合で
も被走査面32上における副走査方向の2ビームの間隔
の変動を防止することができる。As described above, the optical system shown in FIG.
By arranging the optical components so that the two beams incident on the surface 32 to be scanned are substantially parallel to each other, the problem that occurred in the optical system of FIG. 11 can be solved. That is, even if the positional relationship of the optical member with respect to the surface to be scanned 32 (particularly with respect to the traveling direction of the light beam) is deviated due to an attachment error or the like, it is possible to prevent the fluctuation of the interval between the two beams in the sub-scanning direction on the surface to be scanned 32. You can
【0086】なお、第4の実施の形態に係る光学走査装
置は、第1〜第3の実施の形態について各々適用するこ
とができる。The optical scanning device according to the fourth embodiment can be applied to each of the first to third embodiments.
【0087】以上が、本発明の各実施の形態であるが、
上記例にのみ限定されるものではない。例えば、図13
に示すように、各実施の形態のfθレンズ20を、主走
査方向にのみパワーを有する第1群のレンズ90と、副
走査方向にのみパワーを有する第2群のレンズ92とか
ら構成することができる。このようなレンズ構成によっ
ても、上記実施の形態と同様の効果が得られる。The above is the respective embodiments of the present invention.
The present invention is not limited to the above example. For example, in FIG.
As shown in FIG. 5, the fθ lens 20 of each embodiment is composed of a first group of lenses 90 having a power only in the main scanning direction and a second group of lenses 92 having a power only in the sub-scanning direction. You can With such a lens configuration, the same effect as that of the above-described embodiment can be obtained.
【0088】また、図13のような2群構成や複数枚の
レンズからなるfθレンズを、第1〜第3の実施の形態
のように、偏心させたり傾けて配置したりする場合、す
べてのレンズを偏心又は傾けても良いし、また1枚、2
枚といった1部のレンズのみを偏心又は傾けても良い。
さらに、偏心量や傾け角度をレンズ毎に異なるように設
定しても良い。重要な点は、fθレンズに入射するまで
は副走査方向に平行に並んでいた2ビームをfθレンズ
を出射する時点で主走査方向の位置ずれを打ち消すよう
に、偏心させたり傾けたりすることにある。When the fθ lens having the two-group structure as shown in FIG. 13 or a plurality of lenses is eccentrically arranged or inclined as in the first to third embodiments, all of them are arranged. The lens may be decentered or tilted, or one lens, two
It is also possible to decenter or incline only a part of the lens such as a sheet.
Further, the eccentricity amount and the tilt angle may be set to be different for each lens. The important point is to eccentrically or tilt the two beams, which were arranged in parallel in the sub-scanning direction until they entered the fθ lens, so as to cancel the positional deviation in the main scanning direction at the time of exiting the fθ lens. is there.
【0089】また、第1の実施の形態のようにfθレン
ズを偏心させることと、第2、第3の実施の形態のよう
にfθレンズを傾けて配置することとを同時に行っても
良く、2種類の配置の総合的な作用により、主走査方向
の位置ずれを解消できれば全く同様な効果を奏する。The decentering of the fθ lens as in the first embodiment and the inclined placement of the fθ lens as in the second and third embodiments may be performed at the same time, If the positional deviation in the main scanning direction can be eliminated by the comprehensive action of the two types of arrangements, the same effect can be obtained.
【0090】また、上記例では、2つの光ビームについ
て説明したが、光ビームを3光束以上用いる場合でも上
記実施の形態について各々適用することができる。Further, although two light beams have been described in the above example, even when three or more light beams are used, each of the above embodiments can be applied.
【0091】なお、被走査媒体として電子写真装置等に
使用される感光体ドラムの例で説明したが、例えば文
字、図形などを記録した原稿を光ビームで走査し、この
反射光を光検知器で検知して情報を読み取る情報読取装
置にも適用できる。Although the example of the photosensitive drum used in an electrophotographic apparatus or the like as the medium to be scanned has been described, for example, a document on which characters and figures are recorded is scanned with a light beam, and the reflected light is detected by a photodetector. It can also be applied to an information reading device that detects information by reading with.
【0092】[0092]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜請求項
7の発明によれば、複数の光ビームを被走査面に対して
所定の角度をもって入射させる光学走査装置において、
fθレンズ等の結像光学系を主走査方向の位置ずれを補
正するように配置するというきわめて容易な方法によっ
て、複雑な手段を用いることなく、複数の光ビームの結
像位置が主走査方向にずれるとなく副走査方向に整列さ
れる、という効果が得られる。As described above, according to the inventions of claims 1 to 7, in the optical scanning device for making a plurality of light beams incident on the surface to be scanned at a predetermined angle,
By the extremely easy method of arranging the image forming optical system such as the fθ lens so as to correct the positional deviation in the main scanning direction, the image forming positions of the plurality of light beams can be set in the main scanning direction without using complicated means. It is possible to obtain the effect of being aligned in the sub-scanning direction without being displaced.
【図1】第1の実施の形態に係る光学走査装置の構成図
である。FIG. 1 is a configuration diagram of an optical scanning device according to a first embodiment.
【図2】被走査面の法線に対して副走査方向に所定の角
度をなすように入射する光ビームの光路を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram showing an optical path of a light beam which is incident so as to form a predetermined angle in a sub-scanning direction with respect to a normal line of a surface to be scanned.
【図3】(a)は、第1の実施の形態に係るfθレンズ
を透過する光ビームA、Bの光路を副走査方向から見た
場合の図であり、(b)は、第1の実施の形態に係るf
θレンズの光ビームA、Bに対する偏心された配置を主
走査方向から見た図である。FIG. 3A is a diagram of the optical paths of the light beams A and B that pass through the fθ lens according to the first embodiment, as viewed from the sub-scanning direction, and FIG. F according to the embodiment
FIG. 6 is a diagram of an eccentric arrangement of the θ lens with respect to the light beams A and B as viewed from the main scanning direction.
【図4】主走査方向の位置ずれを説明する図であり、
(a)は、従来のfθレンズを透過する光ビームA、B
の光路を副走査方向から見た場合の図であり、(b)
は、従来のfθレンズを透過して結像されるまでの光ビ
ームA、Bの光路を主走査方向から見た図である。FIG. 4 is a diagram for explaining positional deviation in the main scanning direction,
(A) is a light beam A, B transmitted through a conventional fθ lens.
FIG. 6B is a diagram when the optical path of the is viewed from the sub-scanning direction,
[Fig. 6] is a view of the optical paths of the light beams A and B from the main scanning direction until they are imaged through the conventional fθ lens.
【図5】主走査方向の位置ずれがない場合を説明する図
であり、(a)は、第1の実施の形態に係るfθレンズ
を透過する光ビームA、Bの主走査方向の位置ずれを副
走査方向から見た場合の図であり、(b)は、第1の実
施の形態に係るfθレンズを透過して結像されるまでの
光ビームA、Bの光路を主走査方向から見た図である。5A and 5B are diagrams illustrating a case where there is no positional deviation in the main scanning direction, and FIG. 5A is a positional deviation in the main scanning direction of the light beams A and B that pass through the fθ lens according to the first embodiment. 6B is a diagram when viewed from the sub-scanning direction, and FIG. 6B is a view from the main scanning direction of the optical paths of the light beams A and B until they are imaged after passing through the fθ lens according to the first embodiment. It is the figure seen.
【図6】走査ラインを説明する図であり、(a)は、光
ビームA、Bが被走査面上で結像される光スポットa、
bの走査ラインが、2走査ライン分飛び越えている場合
を示し、(b)は、光スポットa、bの走査ラインが副
走査方向に隣接した場合を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a scanning line, in which (a) is a light spot a on which the light beams A and B are imaged on the surface to be scanned,
FIG. 9B is a diagram showing a case where the scanning line of b jumps over two scanning lines, and FIG. 9B is a diagram showing a case where the scanning lines of the light spots a and b are adjacent to each other in the sub-scanning direction.
【図7】(a)は、光ビームA、Bが被走査面上で結像
される光スポットa、bの位置が副走査方向に整列され
た状態を示し、(b)は、光スポットa、bの位置が主
走査方向にずれ、副走査方向に不整列の状態を示す図で
ある。7A shows a state in which the positions of light spots a and b on which the light beams A and B are imaged on the surface to be scanned are aligned in the sub-scanning direction, and FIG. 7B shows the light spots. It is a figure which shows the state which the position of a and b shifted | deviated in the main scanning direction, but was not aligned in the sub scanning direction.
【図8】(a)は、第2の実施の形態に係るfθレンズ
を透過する光ビームA、Bの光路を副走査方向から見た
場合の図であり、(b)は、第2の実施の形態に係るf
θレンズの光ビームA、Bに対する傾けられた配置を主
走査方向から見た図である。FIG. 8A is a diagram when the optical paths of the light beams A and B that pass through the fθ lens according to the second embodiment are viewed from the sub-scanning direction, and FIG. F according to the embodiment
It is the figure which looked at the arrangement | positioning with respect to the light beams A and B of the (theta) lens from the main scanning direction.
【図9】倒れ補正光学系としてシリンドリカルミラーを
用いない光学走査装置の構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram of an optical scanning device that does not use a cylindrical mirror as a tilt correction optical system.
【図10】(a)は、第3の実施の形態に係るfθレン
ズを透過する光ビームA、Bの光路を副走査方向から見
た場合の図であり、(b)は、第3の実施の形態に係る
fθレンズの光ビームA、Bに対する傾けられた配置を
主走査方向から見た図である。FIG. 10A is a diagram when the optical paths of the light beams A and B that pass through the fθ lens according to the third embodiment are viewed from the sub-scanning direction, and FIG. FIG. 6 is a diagram of an arrangement in which the fθ lens according to the embodiment is tilted with respect to the light beams A and B as viewed from the main scanning direction.
【図11】第1〜第3の実施の形態に係る光学走査装置
の光ビームA、Bの光路を主走査方向から見た図であ
る。FIG. 11 is a diagram of the optical paths of the light beams A and B of the optical scanning device according to the first to third embodiments as seen from the main scanning direction.
【図12】第4の実施の形態に係る光学走査装置の光ビ
ームA、Bの光路を主走査方向から見た図である。FIG. 12 is a view of the optical paths of light beams A and B of the optical scanning device according to the fourth embodiment as seen from the main scanning direction.
【図13】主走査方向にのみパワーを有する第1群の光
学系90と、副走査方向にのみパワーを有する第2群の
光学系92とから構成されたfθレンズを示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing an fθ lens including a first group of optical systems 90 having a power only in the main scanning direction and a second group of optical systems 92 having a power only in the sub-scanning direction.
10 ポリゴンミラー(偏向手段) 20 fθレンズ(結像光学系) 26 レーザダイオードアセンブリ(光源) 28 感光体ドラム(被走査体) 32 被走査面 10 Polygon mirror (deflecting means) 20 fθ lens (imaging optical system) 26 Laser diode assembly (light source) 28 Photosensitive drum (scanned object) 32 surface to be scanned
Claims (7)
れた複数の光ビームを射出する光源と、 前記光源から射出された複数の光ビームを主走査方向と
対応する方向に同時に偏向させる偏向手段と、 前記偏向手段によって偏向された複数の光ビームが法線
に対して副走査方向に所定の入射角度をなすように入射
される被走査面を備えた被走査体と、 前記偏向手段と前記被走査体との間に介在され、前記偏
向手段によって偏向された複数の光ビームを前記被走査
面に結像させると共に、前記複数の光ビームに対して偏
心されること、及び光軸に対して傾けられることの少な
くとも一方により、当該複数の光ビームが所定の角度で
前記被走査面に入射することにより生じる光スポットの
主走査方向の位置ずれを補正して前記被走査体に入射さ
れる複数の光ビームの被走査面で走査する長さが同一又
は略同一となるように配置された結像光学系と、 を含む光学走査装置。1. A light source that emits a plurality of light beams separated by a predetermined distance in a direction corresponding to the sub-scanning direction, and a deflection that simultaneously deflects the plurality of light beams emitted from the light source in a direction corresponding to the main scanning direction. Means for scanning, the plurality of light beams deflected by the deflecting means are incident on the surface to be scanned at a predetermined incident angle in the sub-scanning direction with respect to the normal line, and the deflecting means. A plurality of light beams, which are interposed between the object to be scanned and deflected by the deflecting means, are imaged on the surface to be scanned and are polarized with respect to the plurality of light beams.
Less to be cared for and tilted to the optical axis
At least one of the light beams is at a predetermined angle.
Of the light spot generated by incidence on the surface to be scanned.
An image forming optical system that is arranged so that the scanning lengths of the plurality of light beams incident on the scanned object are corrected to be the same or substantially the same by correcting the positional deviation in the main scanning direction. Optical scanning device including.
る方向にパワーを有することを特徴とする請求項1の光
学走査装置。2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the imaging optical system has a power in a direction corresponding to the sub-scanning direction.
に対して偏心されて配置されるとき、偏向された複数の
光ビームが結像光学系の光軸に対して非対称な高さに入
射するように偏心されて配置されていることを特徴とす
る請求項2の光学走査装置。Wherein said imaging optical system, the plurality of light beams
Is arranged so as to be decentered with respect to, the plurality of deflected light beams are arranged so as to be decentered so as to be incident at a height asymmetric with respect to the optical axis of the imaging optical system. The optical scanning device according to claim 2.
けられて配置されるとき、偏向された複数の光ビームが
結像光学系の光軸に対して副走査方向に所定の角度で入
射するように配置されていることを特徴とする請求項1
乃至請求項3のいずれか1項の光学走査装置。4. The imaging optical system is tilted with respect to the optical axis.
2. When arranged so as to be offset, the plurality of deflected light beams are arranged so as to be incident on the optical axis of the imaging optical system at a predetermined angle in the sub-scanning direction.
The optical scanning device according to claim 3.
ビームが、結像光学系の光軸に対して副走査方向に所定
の角度で入射し、かつ結像光学系の光軸に対し対称な高
さに入射するように配置されていることを特徴とする請
求項1又は請求項2の光学走査装置。5. The imaging optical system has a plurality of deflected light beams in a sub-scanning direction with respect to an optical axis of the imaging optical system.
3. The optical scanning device according to claim 1 or 2, wherein the optical scanning device is arranged so as to be incident at an angle of 1 and at a height symmetrical with respect to the optical axis of the imaging optical system.
ワーを有する第1群の光学系と、副走査方向にのみパワ
ーを有する第2群の光学系とから構成されていることを
特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項の光学
走査装置。6. The image forming optical system includes a first group of optical systems having a power only in the main scanning direction and a second group of optical systems having a power only in the sub scanning direction. The optical scanning device according to any one of claims 1 to 5, which is characterized.
ムが前記結像光学系に対して非平行な状態で入射される
ことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項
の光学走査装置。7. The light beam of any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of light beams are incident in a state in which the light beams are not parallel to the image forming optical system. Optical scanning device of paragraph.
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