JP3458973B2 - Optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device

Info

Publication number
JP3458973B2
JP3458973B2 JP14608594A JP14608594A JP3458973B2 JP 3458973 B2 JP3458973 B2 JP 3458973B2 JP 14608594 A JP14608594 A JP 14608594A JP 14608594 A JP14608594 A JP 14608594A JP 3458973 B2 JP3458973 B2 JP 3458973B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
optical scanning
scanning device
imaging element
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP14608594A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07301757A (en
Inventor
理 遠藤
善紀 林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP14608594A priority Critical patent/JP3458973B2/en
Priority to US08/433,025 priority patent/US5557448A/en
Publication of JPH07301757A publication Critical patent/JPH07301757A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3458973B2 publication Critical patent/JP3458973B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は光走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光走査装置は、ポリゴンミラー等の光偏
向手段により、光束を偏向させ、fθレンズ等の結像光
学系により、被走査面上に光スポットとして集光させ、
光走査を行う装置として知られ、光プリンターやデジタ
ル複写機の書込み部等に用いられていることは周知の通
りである。
2. Description of the Related Art An optical scanning device deflects a light beam by a light deflecting means such as a polygon mirror and converges it as a light spot on a surface to be scanned by an image forming optical system such as an fθ lens.
It is well known that it is known as a device that performs optical scanning and is used in a writing unit of an optical printer or a digital copying machine.

【0003】近時、光偏向手段による偏向光束を被走査
面上に光スポットとして集光させる結像光学系もしくは
その一部として、凹面形状のミラー面を持つ反射結像素
子を用いることが提案され、光スポットの移動を等速化
する機能(fθレンズにおけるfθ機能に対応する機
能)を有する反射結像素子も提案されている。
Recently, it has been proposed to use a reflection image-forming element having a concave mirror surface as an image-forming optical system for converging the light beam deflected by the light-deflecting means as a light spot on the surface to be scanned. In addition, there is also proposed a reflective imaging element having a function of making the movement of the light spot uniform (function corresponding to the fθ function in the fθ lens).

【0004】このような反射結像素子は、プラスチック
に対する成形加工で容易且つ安価に作製できる利点があ
る。しかし反面、プラスチックで形成されているために
温度の影響を受けやすく、温度変化による寸法変化が光
走査に影響を与える。この影響は主として倍率誤差やリ
ニアリティの変動として顕著に現れる。
Such a reflective imaging element has an advantage that it can be easily and inexpensively manufactured by molding a plastic. However, since it is made of plastic, it is easily affected by temperature, and dimensional changes due to temperature changes affect optical scanning. This effect mainly appears as a magnification error or a change in linearity.

【0005】近来、ミラー面に非球面形状を採用するな
どして、像面湾曲やリニアリティを補正することにより
反射結像素子の光学性能を高め、トロイダルレンズ等と
の共用により、精度の良い光走査を行うことが意図され
ているが、上記温度の影響に対する対策を講じた光走査
装置は知られていない。
Recently, by adopting an aspherical surface for the mirror surface, the field performance and linearity are corrected to improve the optical performance of the reflective image-forming element, and it can be shared with a toroidal lens or the like to provide accurate light. Although it is intended to perform scanning, there is no known optical scanning device that takes measures against the influence of the temperature.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたもので、プラスチックによる反射結
像素子を用いる光走査において、光走査特性への温度変
化の影響を有効に低減できる新規な光走査装置の提供を
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and in optical scanning using a reflective imaging element made of plastic, the effect of temperature change on the optical scanning characteristics can be effectively reduced. To provide a simple optical scanning device.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明の「光走査装
置」は、「光偏向手段により偏向される偏向光束を反射
結像素子により反射させ、反射光束を、長尺レンズを介
して被走査面上に光スポットとして集光せしめ、光走査
を行う装置」である。即ち、光源側からの光束は、ポリ
ゴンミラー等の光偏向手段により偏向され、反射結像素
子に入射して反射される。反射光束は、長尺レンズを介
して被走査面上に光スポットとして集光し、被走査面を
光走査する。
In the "optical scanning device" of the present invention, the "deflected light beam deflected by the light deflecting means is reflected by a reflective imaging element, and the reflected light beam is scanned through a long lens. It is a device that focuses light as a light spot on the surface and performs optical scanning. " That is, the light beam from the light source side is deflected by the light deflecting means such as a polygon mirror, and is incident on the reflective imaging element and reflected. The reflected light flux is condensed as a light spot on the surface to be scanned through the elongated lens, and optically scans the surface to be scanned.

【0008】この発明の光走査装置は上記の如き構成に
おいて、以下の如き特徴を有する。「反射結像素子」
は、プラスチックを素材として形成され、偏向光束を、
主走査対応方向に関して、被走査面上に「略」集光せし
める機能と、上記光スポットの移動速度を略等速化する
機能とを有する。上記「主走査対応方向」は、光源から
被走査面に到る光路を直線的に展開した仮想的な光路上
で、主走査方向と平行的に対応する方向を言い、上記仮
想的な光路上で副走査方向と平行的に対応する方向を
「副走査対応方向」と称する。
The optical scanning device of the present invention has the following features in the above configuration. "Reflective imaging element"
Is made of plastic,
With respect to the main scanning corresponding direction, it has a function of "substantially" focusing on the surface to be scanned and a function of making the moving speed of the light spot substantially constant. The "main scanning corresponding direction" means a direction corresponding to the main scanning direction in parallel on a virtual optical path in which the optical path from the light source to the surface to be scanned is linearly developed, and on the virtual optical path. The direction corresponding to the sub-scanning direction in parallel is referred to as "sub-scanning corresponding direction".

【0009】「長尺レンズ」は、プラスチックにより形
成され、反射結像素子と共働して、偏向光束を副走査対
応方向に関して被走査面上に集光せしめる機能を持ち、
主走査対応方向に関しては「負のパワー」を持つ。
The "long lens" is made of plastic and has a function of converging the deflected light beam on the surface to be scanned in the sub-scanning corresponding direction in cooperation with the reflective image forming element.
It has "negative power" in the main scanning direction.

【0010】即ち、偏向光束は、主走査対応方向に就い
て見ると、「主として反射結像素子の結像作用」により
被走査面上に集光するが、長尺レンズも、主走査対応方
向に負のパワーを持つので、主走査対応方向における結
像作用には、長尺レンズの負のパワーも参与することに
なる。しかし、上述のように、主走査対応方向における
結像作用は、反射結像素子による結像作用が主で、長尺
レンズの参与は「補助的なもの」である。このため、反
射結像素子は、主走査対応方向に関して、偏向光束を被
走査面上に「略集光せしめる」と言うのである。
That is, when viewed in the main scanning corresponding direction, the deflected light flux is condensed on the surface to be scanned by "mainly the image forming action of the reflection image forming element", but the long lens also has a main scanning corresponding direction. The negative power of the long lens also participates in the imaging action in the main scanning corresponding direction. However, as described above, the image forming action in the main scanning corresponding direction is mainly the image forming action by the reflection image forming element, and the participation of the long lens is “auxiliary”. Therefore, the reflective imaging element is said to "substantially condense" the deflected light beam on the surface to be scanned in the main scanning corresponding direction.

【0011】一方、副走査対応方向に就いてみると、偏
向光束は、反射結像素子の結像作用と長尺レンズの結像
作用とにより、即ち、これら光学素子の合成結像機能に
より被走査面上に集光する。
On the other hand, in the direction corresponding to sub-scanning, the deflected light beam is covered by the image forming action of the reflective image forming element and the image forming action of the elongated lens, that is, by the combined image forming function of these optical elements. Focus on the scan plane.

【0012】上記請求項1記載の光走査装置において、
長尺レンズは「長尺トロイダルレンズ」とすることがで
きる。この場合、長尺トロイダルレンズの、主走査対応
方向に関する曲率半径を、入射側のレンズ面に就き:r
1m,射出側のレンズ面に就き:r2mとするとき、これら
曲率半径の大小関係を、「r1m/r2m<1」とし、反射
結像素子の反射面形状を共軸非球面とし、上記共軸非球
面の中心曲率および非球面係数を、長尺レンズの光学特
性に応じて最適化することが出来る(請求項2)。
In the optical scanning device according to claim 1,
The long lens can be a “long toroidal lens”. In this case, the radius of curvature of the long toroidal lens in the direction corresponding to the main scanning is given by the lens surface on the incident side: r
If the lens surface on the exit side is 1 m , and r 2m , then the magnitude relationship of these radii of curvature is “r 1m / r 2m <1”, and the reflecting surface shape of the reflective imaging element is a coaxial aspherical surface. The central curvature and the aspherical surface coefficient of the coaxial aspherical surface can be optimized according to the optical characteristics of the long lens (claim 2).

【0013】あるいはまた、長尺トロイダルレンズの、
射出側のレンズ面を、主走査対応方向に関する曲率半
径:r2mを持つノーマルトロイダル面とし、入射側のレ
ンズ面を、「中心曲率:r、円錐定数:K、中心から主
走査対応方向に図った距離:y,高次の非球面係数:
a,b,c,dを用いて、 x=y2/[r+√{r2−(1+K)y2}]+ay4
by6+cy8+dy10 と表される曲線を、主走査対応方向に平行な軸の回りに
回転して得られる非球面形状」とするとともに、上記各
曲率半径の大小関係を「r/r2m<1」と定めるととも
に、反射結像素子の反射面形状を「共軸非球面」とし、
その中心曲率および非球面係数を、長尺トロイダルレン
ズの光学特性に応じて最適化することができる(請求項
3)。
Alternatively, of a long toroidal lens,
The lens surface on the exit side is a normal toroidal surface having a radius of curvature: r 2m with respect to the main scanning corresponding direction, and the lens surface on the incidence side is “center curvature: r, conical constant: K, and the direction from the center to the main scanning corresponding direction. Distance: y, high-order aspheric coefficient:
Using a, b, c and d, x = y 2 / [r + √ {r 2 − (1 + K) y 2 }] + ay 4 +
The curve represented as by 6 + cy 8 + dy 10 is defined as an aspherical shape obtained by rotating about a shaft parallel to the main scanning corresponding direction, and the magnitude relation of the above-mentioned respective curvature radii is “r / r 2m <1] and the reflective surface shape of the reflective imaging element is “coaxial aspherical surface”,
The central curvature and the aspherical coefficient can be optimized according to the optical characteristics of the long toroidal lens (claim 3).

【0014】さらに、上記請求項1〜3記載の光走査装
置において、反射結像素子の材質プラスチックの線膨張
係数をα、長尺レンズの材料プラスチックの線膨張係数
をβとするとき、これらの大小関係は「α≦β」とする
のが望ましい(請求項4)。線膨張係数:α,βの大き
さを等しく設定する場合、これらを「α=β=7.0×
10~5(mm/度c)」とすることができ(請求項
5)、βをαより大きく設定する場合には、これらを、
α=5.0×10~5(mm/度c),β=7.0×10
~5(mm/度c)とすることができる(請求項6)。
Further, in the optical scanning device according to the first to third aspects, when the linear expansion coefficient of the material plastic of the reflective imaging element is α and the linear expansion coefficient of the material plastic of the long lens is β, these It is desirable that the magnitude relationship be "α≤β" (claim 4). When the magnitudes of the linear expansion coefficients: α and β are set to be equal to each other, they are set to “α = β = 7.0 ×
10 to 5 (mm / degree c) "(Claim 5), when β is set to be larger than α, these are
α = 5.0 × 10 to 5 (mm / degree c), β = 7.0 × 10
It can be set to ~ 5 (mm / degree c) (claim 6).

【0015】[0015]

【作用】反射結像素子と長尺レンズを共に、プラスチッ
クで構成した場合、これらは共に、温度上昇とともに膨
張する傾向を持つ。反射結像素子は、凹面の反射面形状
を持つから、主走査対応方向に関しては、偏向光束を光
軸に近づく方向へ反射させる性質を有するが、温度上昇
とともに反射結像素子が膨張すると、上記反射面形状の
曲率は小さくなる方向へ変化し、それに伴い、上記「偏
向光束を光軸に近づく方向へ反射する」機能が弱まる。
When both the reflective imaging element and the elongated lens are made of plastic, both of them have a tendency to expand as the temperature rises. Since the reflective imaging element has a concave reflecting surface shape, it has a property of reflecting the deflected light beam in a direction approaching the optical axis in the main scanning corresponding direction. However, when the reflective imaging element expands as the temperature rises, The curvature of the shape of the reflecting surface changes to a smaller direction, and the function of “reflecting the deflected light flux toward the optical axis” weakens accordingly.

【0016】一方、長尺レンズは、主走査対応方向にお
いて負のパワーを持つから、長尺レンズの主走査対応方
向のレンズ作用は、射出光束を「入射光束の方向よりも
光軸を離れる側へ向ける」ことである。温度上昇により
長尺レンズが膨張すると、主走査対応方向の曲率半径が
大きくなる。また、プラスチックの屈折率は一般に温度
上昇とともに減少する傾向をもつ。従って、主走査対応
方向における負のパワーは、温度上昇とともに、上記曲
率半径の増大と屈折率の現象とにより、弱くなる傾向を
持つ。
On the other hand, since the long lens has a negative power in the main scanning corresponding direction, the lens action of the long lens in the main scanning corresponding direction causes the outgoing light beam to be "side away from the optical axis of the incident light beam direction. To turn to. " When the long lens expands due to the temperature rise, the radius of curvature in the main scanning corresponding direction increases. Also, the refractive index of plastics generally tends to decrease with increasing temperature. Therefore, the negative power in the direction corresponding to the main scanning tends to become weaker as the temperature rises due to the increase in the radius of curvature and the phenomenon of the refractive index.

【0017】従って、温度上昇に伴い、反射結像素子に
おける「偏向光束を光軸に近づく方向へ反射する」機能
が弱まるとき、長尺レンズの「射出光束を、入射光束の
方向よりも光軸を離れる側へ向ける」機能も弱まるの
で、両者の機能変化が互いに相殺する傾向にある。温度
が低下するときは、反射結像素子、長尺レンズともに収
縮して、上記機能が強まるが、そのときの機能変化もま
た互いに相殺する傾向にある。
Therefore, when the function of "reflecting the deflected light beam in the direction approaching the optical axis" in the reflective image forming element weakens as the temperature rises, the "emitted light beam of the elongated lens is directed to the optical axis rather than the direction of the incident light beam. Since the function of "turning away from" is weakened, the functional changes of both tend to cancel each other out. When the temperature decreases, both the reflective imaging element and the long lens contract, and the above functions are strengthened, but the function changes at that time also tend to cancel each other out.

【0018】しかしながら、反射結像素子の機能は反射
により達成され、長尺レンズの機能は屈折により達成さ
れるため、温度変化に伴う機能の変化は、反射角の大き
く変化する反射結像素子の側に強く現れがちである。
However, since the function of the reflective imaging element is achieved by reflection and the function of the elongated lens is achieved by refraction, the change in the function due to the temperature change is caused by the change in the reflection angle of the reflective imaging element. It tends to appear strongly on the side.

【0019】このような点を考慮すると、反射結像素子
の材質プラスチックの線膨張係数:αと、長尺レンズの
材料プラスチックの線膨張係数:βの大小関係を「α≦
β」とすることにより、温度変化に伴う、反射結像素子
と長尺レンズの機能変化を、より有効に相殺することが
可能となる。
Considering these points, the linear expansion coefficient of the material plastic of the reflective imaging element: α and the linear expansion coefficient of the material plastic of the long lens: β are expressed as “α ≦”.
By setting β, it becomes possible to more effectively cancel the functional change of the reflective imaging element and the long lens due to the temperature change.

【0020】[0020]

【実施例】図1は、この発明を実施できる光走査装置の
1例を要部のみ略示している。レーザー光源1から放射
された発散性のレーザー光束は、レンズ2により収束傾
向を与えられ、与えられた収束傾向の程度に応じて、平
行光束もしくは収束光束、あるいは発散光束とされる。
この光束は、シリンダレンズ3により副走査対応方向に
のみ集光され、主走査対応方向に長い「線像」として結
像される。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows only an essential part of an optical scanning device in which the present invention can be implemented. The divergent laser light flux emitted from the laser light source 1 is given a converging tendency by the lens 2, and is made a parallel light flux, a converging light flux, or a divergent light flux depending on the degree of the given converging tendency.
The light flux is condensed by the cylinder lens 3 only in the sub-scanning corresponding direction and is formed as a long "line image" in the main scanning corresponding direction.

【0021】「光偏向手段」であるホゾ型ミラー4は、
上記線像の結像位置の近傍に偏向反射面を有し、光束を
反射しつつ等角速度的に偏向させる。光偏向手段として
は、他にポリゴンミラーやガルバノミラー、ピラミダル
ミラー等を用いることができる。
The tenon mirror 4 which is the "light deflector" is
A deflection reflection surface is provided in the vicinity of the image forming position of the line image, and the light flux is deflected at a constant angular velocity while being reflected. A polygon mirror, a galvanometer mirror, a pyramidal mirror, or the like can be used as the light deflecting means.

【0022】ホゾ型ミラー4により偏向された光束は
「偏向光束」となり、反射結像素子5に入射し、反射さ
れると長尺レンズ6を介して「被走査面」上に「光スポ
ット」として集光する。ドラム状の感光体7は、被走査
面に母線を接するようにして配備されており、光スポッ
トは感光体7の周面上に集光してこれを光走査する。
The light beam deflected by the hoso-type mirror 4 becomes a "deflected light beam", which is incident on the reflection image-forming element 5 and, when reflected, is passed through the elongated lens 6 to form a "light spot" on the "scanned surface". Collect as. The drum-shaped photoconductor 7 is arranged so that the generatrix is in contact with the surface to be scanned, and the light spot is focused on the peripheral surface of the photoconductor 7 and optically scanned.

【0023】ホゾ型ミラー4は、偏向光束を、偏向反射
面の回転軸に直交する面に対して斜め上向きに反射させ
る。反射結像素子5は、上記回転軸方向の上方へずらさ
れて配置され、入射光束と反射光束とを上記回転軸方向
へ分離する。従って、反射結像素子5への入射光束の光
路と反射光束の光路とが副走査対応方向において互いに
分離され、反射結像素子5による反射光束がホゾ型ミラ
ー4の偏向反射面に戻ることがない。
The horizontal mirror 4 reflects the deflected light beam obliquely upward with respect to the plane perpendicular to the rotation axis of the deflective reflection surface. The reflective imaging element 5 is arranged so as to be displaced upward in the rotation axis direction, and separates the incident light flux and the reflected light flux in the rotation axis direction. Therefore, the optical path of the incident light beam and the optical path of the reflected light beam to the reflective imaging element 5 are separated from each other in the sub-scanning corresponding direction, and the reflected light beam from the reflective imaging element 5 can return to the deflecting / reflecting surface of the tenon mirror 4. Absent.

【0024】長尺レンズ6は、副走査方向へシフトさ
れ、さらに、主走査対応方向に平行な軸の回りに回転さ
れた態位で配備されることにより、被走査面上に於ける
光スポットの軌跡である「走査線」の曲がりを有効に補
正するようになっている。
The long lens 6 is shifted in the sub-scanning direction, and is further arranged so as to be rotated around an axis parallel to the main scanning corresponding direction, so that the light spot on the surface to be scanned is The curve of the "scan line" that is the locus of is effectively corrected.

【0025】反射結像素子5の反射面形状は「共軸非球
面」であり、その形状は周知の非球面の式、即ち、 「X=Y2/[R+√{R2−(1+K)Y2}]+AY4
+BY6+CY8+DY10 ここに、X:光軸と反射面の交点を原点とする、光軸方
向の座標、Y:光軸からの距離、R:光軸上の曲率半
径、K:円錐定数,A,B,C,D:高次の非球面係
数」で与えられる。なお、上記円錐定数:Kと、高次の
非球面:A〜Dを総合して非球面係数という。
The reflecting surface shape of the reflective imaging element 5 is a "coaxial aspherical surface", and the shape is a well-known aspherical expression, that is, "X = Y 2 / [R + √ {R 2- (1 + K) Y 2 }] + AY 4
+ BY 6 + CY 8 + DY 10 where X: coordinates in the optical axis direction with the intersection of the optical axis and the reflecting surface as the origin, Y: distance from the optical axis, R: radius of curvature on the optical axis, K: conical constant , A, B, C, D: higher-order aspherical surface coefficients ”. The conical constant K and the higher-order aspherical surfaces A to D are collectively referred to as an aspherical coefficient.

【0026】具体例1 最初に上げる具体例1は、請求項1,2,4,5記載の
発明の実施例である。即ち、図1の構成において、長尺
レンズ6は「長尺トロイダルレンズ」であり、主走査対
応方向に関する曲率半径を、入射側のレンズ面に就き:
1m,射出側のレンズ面に就き:r2mとするとき、r1m
/r2m<1であり、反射結像素子の反射面形状におけ
る、中心曲率:Rおよび非球面係数:K,A,B,C,
Dが、長尺トロイダルレンズの光学特性に応じて最適化
されている。
Concrete Example 1 Concrete example 1 given first is an embodiment of the invention described in claims 1, 2, 4, and 5. That is, in the configuration of FIG. 1, the long lens 6 is a “long toroidal lens”, and the radius of curvature in the direction corresponding to the main scanning is given to the lens surface on the incident side:
r 1 m, per lens surface on the exit side: When a r 2m, r 1m
/ R 2m <1, and in the reflecting surface shape of the reflective imaging element, the central curvature: R and the aspherical surface coefficient: K, A, B, C,
D is optimized according to the optical characteristics of the long toroidal lens.

【0027】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は共に同一のプラスチック材料(線膨張係数が7.0×
10~5(mm/度c)のもの)で形成されている。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are the same plastic material (having a linear expansion coefficient of 7.0 ×).
10 to 5 (mm / degree c)).

【0028】なお、以下の各具体例において、面の曲率
半径等の符号に就いては、図1において、ホゾ型ミラー
4から反射結像素子5へ向かう向きを(+)とする。ま
た、非球面係数:K,A〜Dの内、高次の非球面係数:
A〜Dの表記において、Eとそれに続く数字とは「べき
乗」を表す。例えば「E−10」とあれば、これは、1
0の−10乗を意味し、この「べき乗」が、その前にあ
る数値に乗ぜられるのである。
In each of the following specific examples, the sign of the radius of curvature of the surface, etc., is (+) in FIG. 1 from the horizontal mirror 4 to the reflective imaging element 5. Further, among the aspherical surface coefficients: K and A to D, a higher-order aspherical surface coefficient:
In the notations A to D, E and the number following it represent "power". For example, "E-10" means 1
It means 0 to the -10th power, and this "exponentiation" is multiplied by the numerical value before it.

【0029】反射結像素子の反射面形状を特定する上
記:R,K,A,B,C,Dは、以下の値を持つ。 R=−370.4,K=−1.5767,A=5.75
7E−10,B=−7.54E−14,C=1.67E
−18,D=−7.69E−23 ホゾ型ミラー4の偏向反射面から反射結像素子5に到る
距離:D0は、像高:0において、D0=115.3であ
る。
The above-mentioned R, K, A, B, C, and D for specifying the shape of the reflecting surface of the reflective imaging element have the following values. R = -370.4, K = -1.5767, A = 5.75
7E-10, B = -7.54E-14, C = 1.67E
-18, D = -7.69E-23 distance reaches the reflective image forming element 5 from the deflecting reflective surface of the tenon type mirror 4: D 0 is image height in 0, D 0 = 115.3.

【0030】長尺トロイダルレンズは、その入射側レン
ズ面および射出側レンズ面が、主走査対応方向に就き、
それぞれ、曲率半径:r1m,r2m、副走査対応方向に就
き、それぞれ、曲率半径:r1s,r2sを有するが、これ
らは、以下の値を持つ。 r1m=700,r2m=780,r1s=57.3,r2s
25.1 長尺トロイダルレンズの、光軸上における肉厚:d
0は、d0=−3であり、屈折率:nは、n=1.572
である。
In the long toroidal lens, the entrance side lens surface and the exit side lens surface are in the main scanning corresponding direction,
The radii of curvature are r 1m and r 2m , respectively, and the radii of curvature are r 1s and r 2s respectively in the sub-scanning corresponding directions, and these have the following values. r 1m = 700, r 2m = 780, r 1s = 57.3, r 2s =
25.1 Thickness of the long toroidal lens on the optical axis: d
0 is d 0 = −3, and refractive index: n is n = 1.572
Is.

【0031】反射結像素子から長尺トロイダルレンズに
到る距離:D1は、像高:0において、D1=−118.
3、長尺トロイダルレンズから被走査面までの距離D2
は、像高:0において、D2=−93である。
The distance from the reflective imaging element to the long toroidal lens: D 1 is D 1 = -118.
3. Distance D 2 from the long toroidal lens to the surface to be scanned
Is D 2 = −93 at an image height of 0.

【0032】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は、「使用温度の設計値」を20度Cとして設計されて
おり、上記データは設計上の使用温度における値であ
る。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are designed with the "design value of operating temperature" being 20 degrees C, and the above data are values at the operating temperature in design.

【0033】温度が10度Cおよび55度Cでは、上記
各データは以下のようになる。 10度C: R=−370.44051,K=−1.5767,A=
5.769E−10,B=−7.57E−14,C=
1.68E−18,D=−7.74E−23 r1m=699.5100,r2m=779.4540,r
1s=57.2599,r2s=25.0824,d0=−
2.9979, n=1.573 55度C: R=−371.34809,K=−1.5767,A=
5.727E−10,B=−7.48E−14,C=
1.65E−18,D=−7.57E−23 r1m=701.7150,r2m=781.9910,r
1s=57.4404,r2s=25.1615,d0=−
3.00735, n=1.568 。
At temperatures of 10 ° C. and 55 ° C., the above data are as follows. 10 degrees C: R = -370.44051, K = -1.5767, A =
5.769E-10, B = -7.57E-14, C =
1.68E-18, D = -7.74E- 23 r 1m = 699.5100, r 2m = 779.4540, r
1s = 57.2599, r 2s = 25.0824 , d 0 = -
2.9979, n = 1.573 55 degrees C: R = -371.34809, K = -1.5767, A =
5.727E-10, B = -7.48E-14, C =
1.65E-18, D = -7.57E- 23 r 1m = 701.7150, r 2m = 781.9910, r
1s = 57.4404, r 2s = 25.1615 , d 0 = -
3.00735, n = 1.568.

【0034】使用温度が20度C(設計値)および10
度C,55度Cのときの倍率誤差を示すと、図2に示す
如くになる。「倍率誤差」は以下のように定義される量
である。光走査において、理想的な走査幅(デジタル複
写機では、原稿の幅に対応する):L0と、光走査装置
による現実の走査幅:Lとを用いて、 {(L−L0)/L0}×100(%) で定義される量を倍率誤差と呼び、例えば、L0=10
0mmのときの倍率誤差を「100mm幅に対する倍率
誤差」と呼ぶ。倍率誤差は、像高:Hの関数である。
Operating temperature is 20 degrees C (design value) and 10
The magnification error at C and 55 C is shown in FIG. The "magnification error" is an amount defined as follows. In the optical scanning, using an ideal scanning width (corresponding to the width of the original in a digital copying machine): L 0 and an actual scanning width by the optical scanning device: L, {(L−L 0 ) / An amount defined by L 0 } × 100 (%) is called a magnification error, and for example, L 0 = 10
The magnification error at 0 mm is called "magnification error for 100 mm width". The magnification error is a function of image height: H.

【0035】ある画角:θに対する「現実の像高」をH
とする。このとき、光学系が理想的に実現されている場
合に、像高:Hを与える「理想上の画角」をθ0とす
る。即ち、画角:θ0に対する理想状の像高をh(θ0
とすると、光学系の理想上はH=h(θ0)であである
が、現実には上記像高:Hは画角:θで与えられる。
A certain angle of view: "real image height" for θ is H
And At this time, when the optical system is ideally realized, the “ideal angle of view” that gives the image height H is θ 0 . That is, the ideal image height for the angle of view: θ 0 is h (θ 0 )
Then, ideally the optical system is H = h (θ 0 ), but in reality, the image height: H is given by the angle of view: θ.

【0036】そこで、画角:θに関連づけて、2つの画
角:{θ+(θ0/2)},{θ−(θ0/2)}を考
え、この二つの画角のそれぞれに対する現実の像高を、
それぞれ、H(θ+{θ0/2}),H(θ−{θ0
2})とする。
[0036] Therefore, the angle of view: in relation to theta, 2 single angle: {θ + (θ 0/ 2)}, consider {θ- (θ 0/2) }, the reality for each of the two angle Image height of
Each, H (θ + {θ 0 /2}), H (θ- {θ 0 /
2}).

【0037】このとき、 [H(θ+{θ0/2})−H(θ−{θ0/2})]/
h(θ0) によって、画角:θに対する倍率誤差、即ち、像高:H
の位置における倍率誤差を定義する。図2に示されてい
るのは、像高:Hに関する関数としての倍率誤差であ
り、最大走査幅:100mmに対する倍率誤差である。
[0037] In this case, [H (θ + {θ 0/2}) - H (θ- {θ 0/2})] /
Depending on h (θ 0 ), magnification error with respect to angle of view: θ, that is, image height: H
Define the magnification error at the position. Shown in FIG. 2 is the magnification error as a function of image height: H, the magnification error for a maximum scan width of 100 mm.

【0038】比較例1 上記具体例1と比較するために、長尺トロイダルレンズ
として正のパワーを持つものを用いた場合の例を上げ
る。
Comparative Example 1 In order to compare with the above specific example 1, an example in which a long toroidal lens having a positive power is used will be described.

【0039】反射結像素子と長尺トロイダルレンズのデ
ータを上述の具体例1に倣って示すと以下のようにな
る。
The data of the reflective imaging element and the long toroidal lens will be shown below in accordance with the above-described first specific example.

【0040】反射結像素子: R=−374.5,K=−1.4737,A=5.23
3E−10,B=−1.39E−14,C=−1.53
E−18,D=−3.38E−23 D0=115.3 長尺トロイダルレンズ: r1m=783.0,r2m=752.9,r1s=57.
3,r2s=25.1 d0=−3,n=1.572 D1=−118.3、D2=−97
Reflective imaging element: R = -374.5, K = -1.4737, A = 5.23
3E-10, B = -1.39E-14, C = -1.53
E-18, D = -3.38 E-23 D 0 = 115.3 Long toroidal lens: r 1m = 783.0, r 2m = 752.9, r 1s = 57.
3, r 2s = 25.1 d 0 = -3, n = 1.572 D 1 = -118.3, D 2 = -97.
.

【0041】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は、「使用温度の設計値」を20度Cとして設計されて
おり、上記データは設計上の使用温度における値であ
る。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are designed with the "design value of the working temperature" being 20 degrees C, and the above data are values at the designed working temperature.

【0042】温度が10度Cおよび55度Cでは、上記
各データは以下のようになる。 10度C: R=−374.238 ,K=−1.4737,A=
5.244E−10,B=−1.39E−14,C=−
1.54E−18,D=−3.40E−23 r1m=782.4520,r2m=752.3730,r
1s=57.2599,r2s=25.18236,d0
−2.9979, n=1.573 55度C: R=−375.418 ,K=−1.4737,A=
5.195E−10,B=−1.37E−14,C=−
1.50E−18,D=−3.31E−23 r1m=784.9184,r2m=754.7446,r
1s=57.4404,r2s=25.2617,d0=−
3.00735, n=1.568 。
When the temperature is 10 ° C. and 55 ° C., the above data are as follows. 10 degree C: R = -374.238, K = -1.4737, A =
5.244E-10, B = -1.39E-14, C =-
1.54E-18, D = -3.40E- 23 r 1m = 782.4520, r 2m = 752.3730, r
1s = 57.2599, r 2s = 25.182336, d 0 =
-2.9979, n = 1.573 55 degrees C: R = -375.418, K = -1.4737, A =
5.195E-10, B = -1.37E-14, C =-
1.50E-18, D = -3.31E- 23 r 1m = 784.9184, r 2m = 754.7446, r
1s = 57.4404, r 2s = 25.2617 , d 0 = -
3.00735, n = 1.568.

【0043】使用温度が20度C(設計値)および10
度C,55度Cのときの100mm幅に対する倍率誤差
を示すと、図3に示す如くになる。図2と図3の比較か
ら、請求項1,2,4,5記載の発明の実施例である具
体例1は、上記比較例1よりも倍率誤差の温度による変
動が小さいことが分かる。
The operating temperature is 20 degrees C (design value) and 10
The magnification error for the 100 mm width at C and 55 C is as shown in FIG. From the comparison between FIG. 2 and FIG. 3, it can be seen that the variation of the magnification error due to the temperature is smaller in the specific example 1 which is the embodiment of the invention described in claims 1, 2, 4, and 5 than in the comparative example 1.

【0044】具体例2 次に挙げる具体例2は、請求項1,3,4,5記載の発
明の1実施例である。具体例2では、光走査装置は、図
1の構成において、長尺レンズ6が長尺トロイダルレン
ズであるが、この長尺トロイダルレンズは、射出側のレ
ンズ面が、主走査対応方向に関する曲率半径:r2mを持
つノーマルトロイダル面であり、入射側のレンズ面は
「中心曲率:r、円錐定数:K、中心から主走査対応方
向に図った距離:y,高次の非球面係数:a,b,c,
dを用いて、 x=y2/[r+√{r2−(1+K)y2}]+ay4
by6+cy8+dy10 と表される曲線を、主走査対応方向に平行な軸の回りに
回転して得られる非球面形状」である。
SPECIFIC EXAMPLE 2 The following specific example 2 is one embodiment of the invention described in claims 1, 3, 4, and 5. In Concrete Example 2, in the optical scanning device, the long lens 6 is a long toroidal lens in the configuration of FIG. 1, but in this long toroidal lens, the lens surface on the exit side has a radius of curvature in the main scanning corresponding direction. Is a normal toroidal surface having r 2m , and the lens surface on the incident side has “center curvature: r, conic constant: K, distance from the center in the direction corresponding to main scanning: y, high-order aspherical coefficient: a, b, c,
Using d, x = y 2 / [r + √ {r 2 − (1 + K) y 2 }] + ay 4 +
By 6 + cy a curve represented as 8 + dy 10, the main scanning corresponding direction aspherical shape obtained by rotating around an axis parallel to the ".

【0045】上記各曲率半径の大小関係は「r/r2m
1」と定められ、反射結像素子の反射面形状は「共軸非
球面」で、その中心曲率および非球面係数は、長尺トロ
イダルレンズの光学特性に応じて最適化されている。
The magnitude relationship between the above-mentioned respective radii of curvature is expressed by "r / r 2m <
1 ", the reflecting surface shape of the reflective imaging element is a" coaxial aspherical surface ", and its center curvature and aspherical surface coefficient are optimized according to the optical characteristics of the long toroidal lens.

【0046】反射結像素子に関するデータを具体例1に
倣って記すると以下のようになる。反射結像素子: R=−370.4,K=−1.5767,A=5.75
7E−10,B=−7.54E−14,C= 1.67
E−18,D=−7.69E−23 D0=115.3 長尺トロイダルレンズに関するデータは、以下の通りで
ある。
The data relating to the reflective image forming element will be described below in accordance with Specific Example 1. Reflective imaging element: R = -370.4, K = -1.5767, A = 5.75
7E-10, B = -7.54E-14, C = 1.67
E-18, D = -7.69 E-23 D 0 = 115.3 The data regarding the long toroidal lens are as follows.

【0047】長尺トロイダルレンズ: 入射側レンズ面; r1m=r=700,k=−1.384,a=−3.62
9E−9,b=1.679E−13,c=−5.361
E−18,d=1.919E−22,r1s=57.3 射出側レンズ面; r2m=780 ,r2s=25.1 d0=−3,n=1.572,D1=−118.3、D2
=−93 。
Long toroidal lens: Lens surface on incident side; r 1m = r = 700, k = −1.384, a = −3.62
9E-9, b = 1.679E-13, c = -5.361
E-18, d = 1.919 E-22, r 1s = 57.3 exit side lens surface; r 2m = 780, r 2s = 25.1 d 0 = -3, n = 1.572, D 1 =- 118.3, D 2
= -93.

【0048】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は、「使用温度の設計値」を20度Cとして設計されて
おり、上記データは設計上の使用温度における値であ
る。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are designed with the "design value of operating temperature" being 20 degrees C, and the above data is the value at the designed operating temperature.

【0049】温度が10度Cおよび55度Cでは、上記
各データは以下のようになる。 10度C: R=−370.44051,K=−1.5767,A=
5.769E−10,B=−7.57E−14,C=
1.68E−18,D=−7.74E−23 r1m=r=699.51,k=−1.384,a=−
3.64E−9,b=1.685E−13,c=−5.
39E−18,d=1.931E−22 r1s=57.2599,r2m=779.4540,r2s
=25.0824 d0=−2.998,n=1.573 55度C: R=−371.34809,K=−1.5767,A=
5.727E−10,B=−7.48E−14,C=
1.65E−18,D=−7.57E−23 r1m=r=701.72,k=−1.384,a=−
3.60E−9,b=1.659E−13,c=−5.
27E−18,d=1.877E−22 r1s=57.4404,r2m=781.9110,r2s
=25.1615 d0=−3.007,n=1.568
At temperatures of 10 ° C. and 55 ° C., the above data are as follows. 10 degrees C: R = -370.44051, K = -1.5767, A =
5.769E-10, B = -7.57E-14, C =
1.68E-18, D = -7.74E- 23 r 1m = r = 699.51, k = -1.384, a = -
3.64E-9, b = 1.685E-13, c = -5.
39E-18, d = 1.931E-22 r 1s = 57.2599, r 2m = 779.4540, r 2s
= 25.0824 d 0 = -2.998, n = 1.573 55 ° C: R = -371.34809, K = -1.5767, A =
5.727E-10, B = -7.48E-14, C =
1.65E-18, D = -7.57E- 23 r 1m = r = 701.72, k = -1.384, a = -
3.60E-9, b = 1.659E-13, c = -5.
27E-18, d = 1.877E-22 r 1s = 57.4404, r 2m = 781.9110, r 2s
= 25.1615 d 0 = -3.007, n = 1.568
.

【0050】使用温度が20度C(設計値)および10
度C,55度Cのときの倍率誤差を示すと、図4に示す
如くになる。
Operating temperature is 20 degrees C (design value) and 10
FIG. 4 shows the magnification error at C and 55 C.

【0051】比較例2 上記具体例2と比較するために、入射側のレンズ面を具
体例2に於けると同様の非球面とし、主走査対応方向に
正のパワーを持つものを用いた場合の例を上げる。
Comparative Example 2 In order to compare with the above-mentioned specific example 2, the case where the lens surface on the incident side is the same aspherical surface as in the specific example 2 and which has a positive power in the main scanning corresponding direction is used. Give an example.

【0052】反射結像素子と長尺トロイダルレンズのデ
ータを上述の具体例1に倣って示すと以下のようにな
る。
The data of the reflective imaging element and the long toroidal lens are shown below in accordance with Specific Example 1 above.

【0053】反射結像素子: R=−374.5,K=−1.4737,A=5.23
3E−10,B=−1.39E−14,C=−1.53
E−18,D=−3.38E−23 D0=115.3 この反射結像素子は上記比較例1における反射結像素子
と同一のものである。
Reflective imaging element: R = -374.5, K = -1.4737, A = 5.23
3E-10, B = -1.39E-14, C = -1.53
E-18, D = -3.38 E-23 D 0 = 115.3 This reflective imaging element is the same as the reflective imaging element in Comparative Example 1 above.

【0054】長尺トロイダルレンズに関するデータは、
以下の通りである。
The data regarding the long toroidal lens are as follows:
It is as follows.

【0055】長尺トロイダルレンズ: 入射側レンズ面; r1m=r=783.0,k=−1.578,a=−2.
28E−10,b=6.845E−15,c=2.07
7E−18,d=6.162E−23 r1s=57.3 射出側レンズ面; r2m=752.9,r2s=25.1 d0=−3,n=1.572,D1=−118.3、D2
=−97 。
Long Toroidal Lens: Lens Surface on Incident Side; r 1m = r = 783.0, k = -1.578, a = -2.
28E-10, b = 6.845E-15, c = 2.07
7E-18, d = 6.162E-23 r 1s = 57.3 exit side lens surface; r 2m = 752.9, r 2s = 25.1 d 0 = −3, n = 1.572, D 1 = -118.3, D 2
= -97.

【0056】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は、「使用温度の設計値」を20度Cとして設計されて
おり、上記データは設計上の使用温度における値であ
る。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are designed with the "design value of operating temperature" being 20 degrees C, and the above data are values at the designed operating temperature.

【0057】比較例2に関する、使用温度:20度C,
10度C,55度Cにおける、100mm幅に対する倍
率誤差を図示すると、図5に示す如きものになる。
Working temperature for Comparative Example 2: 20 ° C.,
FIG. 5 shows the magnification error for a width of 100 mm at 10 degrees C and 55 degrees C.

【0058】図4と図5の比較から、請求項1,3,
4,5記載の発明の実施例である具体例1は、上記比較
例2よりも、倍率誤差の温度による変動が小さく、倍率
誤差の温度による変動が軽減されていることが分かる。
From the comparison between FIG. 4 and FIG.
It can be seen that in Concrete Example 1, which is an embodiment of the invention described in Nos. 4 and 5, the variation in magnification error with temperature is smaller than that in Comparative Example 2, and the variation in magnification error with temperature is reduced.

【0059】具体例3 最後に挙げる具体例3は、請求項1,3,4,6記載の
発明の1実施例である。即ち、この具体例3では、図1
の光走査装置の構成において、長尺レンズ6は長尺トロ
イダルレンズであり、反射結像素子の反射面形状は共軸
非球面で、その非球面係数は、長尺トロイダルレンズの
光学特性に応じて最適化されている。
SPECIFIC EXAMPLE 3 The final specific example 3 is one embodiment of the invention described in claims 1, 3, 4, and 6. That is, in this specific example 3, FIG.
In the configuration of the optical scanning device, the long lens 6 is a long toroidal lens, the reflecting surface shape of the reflective imaging element is a coaxial aspherical surface, and the aspherical coefficient thereof depends on the optical characteristics of the long toroidal lens. Has been optimized.

【0060】反射結像素子は、前記具体例2における反
射結像素子と同形状のものであるが、線膨張係数:αが
5.0×10~5(mm/度C)のプラスチック材料で形
成されており、長尺トロイダルレンズは、前記具体例2
における長尺トロイダルレンズと同一のものである。
The reflective imaging element has the same shape as that of the reflective imaging element in the second embodiment, but is made of a plastic material having a linear expansion coefficient: α of 5.0 × 10 to 5 (mm / degree C). The long toroidal lens, which is formed, is the same as the specific example 2 described above.
It is the same as the long toroidal lens in.

【0061】反射結像素子および長尺トロイダルレンズ
は、「使用温度の設計値」を20度Cとして設計されて
おり、このときのデータは具体例2における使用温度:
20度Cにおけると全く同一である。
The reflective imaging element and the long toroidal lens are designed with the "design value of operating temperature" being 20 degrees C, and the data at this time is the operating temperature in the specific example 2:
It is exactly the same as at 20 degrees C.

【0062】温度が10度Cおよび55度Cでは、反射
結像素子および長尺トロイダルレンズに関する各データ
は以下のようになる。 10度C: R=−370.51465,K=−1.5767,A=
5.766E−10,B=−7.56E−14,C=
1.68E−18,D=−7.72E−23 r1m=r=699.51,k=−1.384,a=−
3.64E−9,b=1.685E−13,c=−5.
39E−18,d=1.931E−22 r1s=57.2599,r2m=779.4540,r2s
=25.0824 d0=−2.998,n=1.573 55度C: R=−371.16305,K=−1.5767,A=
5.735E−10,B=−7.50E−14,C=
1.66E−18,D=−7.60E−23 r1m=r=701.72,k=−1.384,a=−
3.60E−9,b=1.659E−13,c=−5.
27E−18,d=1.877E−22 r1s=57.4404,r2m=781.9110,r2s
=25.1615 d0=−3.007,n=1.568
At temperatures of 10 ° C. and 55 ° C., the respective data relating to the reflective imaging element and the long toroidal lens are as follows. 10 degree C: R = -370.51465, K = -1.5767, A =
5.766E-10, B = -7.56E-14, C =
1.68E-18, D = -7.72E- 23 r 1m = r = 699.51, k = -1.384, a = -
3.64E-9, b = 1.685E-13, c = -5.
39E-18, d = 1.931E-22 r 1s = 57.2599, r 2m = 779.4540, r 2s
= 25.0824 d 0 = -2.998, n = 1.573 55 ° C: R = -371.16305, K = -1.5767, A =
5.735E-10, B = -7.50E-14, C =
1.66E-18, D = -7.60E- 23 r 1m = r = 701.72, k = -1.384, a = -
3.60E-9, b = 1.659E-13, c = -5.
27E-18, d = 1.877E-22 r 1s = 57.4404, r 2m = 781.9110, r 2s
= 25.1615 d 0 = -3.007, n = 1.568
.

【0063】使用温度が20度C(設計値)および10
度C,55度Cのときの100mm幅に対する倍率誤差
を示すと、図6に示す如くになる。
Operating temperature is 20 degrees C (design value) and 10
The magnification error for the 100 mm width at C and 55 C is as shown in FIG.

【0064】図6を、図4と比較すると明らかなよう
に、反射結像素子の材質の線膨張係数を小さくしたこと
に伴い、温度変化に伴う倍率誤差の変動が、一段と軽減
改良されていることが分かる。
As is apparent from a comparison of FIG. 6 with FIG. 4, the variation of the magnification error due to the temperature change is further reduced and improved by reducing the linear expansion coefficient of the material of the reflective imaging element. I understand.

【0065】従って、反射結像素子の材質を、長尺レン
ズの材質よりも、線膨張係数の小さいものに選択するこ
とは、温度変化に伴う走査特性の変動を軽減する上で有
効である。長尺レンズの材質は、屈折率等に対する条件
もあり、ある程度制限されるが、反射結像素子は屈折を
利用しないので材質に対する自由度が大きく、長尺レン
ズの材料よりも、線膨張係数の小さい材質を選択するこ
とが容易である。
Therefore, it is effective to select the material of the reflective imaging element to have a smaller linear expansion coefficient than the material of the long lens in order to reduce the fluctuation of the scanning characteristics due to the temperature change. The material of the long lens is also limited to some extent due to conditions such as the refractive index.However, since the reflective imaging element does not use refraction, the degree of freedom of the material is large, and the linear expansion coefficient of the material of the long lens is larger than that of the material of the long lens. It is easy to select a small material.

【0066】上には、温度変化による影響を「倍率誤
差」により説明したが、上記の各具体例とも、比較例等
に対し、温度変化に伴うリニアリティの変動も有効に軽
減されることが確認された。
Although the influence of the temperature change has been described above by the "magnification error", it is confirmed that the variation of the linearity due to the temperature change is effectively reduced in each of the above specific examples as compared with the comparative example. Was done.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査装置を提供できる。この発明の光走査装
置は、上述の如き構成となっているので、プラスチック
を材料として安価に実現できる反射結像素子と長尺レン
ズを用いて、温度変化に伴うリニアリティや倍率誤差等
の走査特性の変動を小さく抑え、良好な光走査を実現す
ることが可能である。
As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device can be provided. Since the optical scanning device of the present invention is configured as described above, it uses a reflective imaging element and a long lens which can be realized at a low cost by using plastic as a material, and scan characteristics such as linearity and magnification error due to temperature change. It is possible to suppress the fluctuations of 2 to be small and realize good optical scanning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明を適用できる光走査装置の光学配置の
1例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an example of an optical arrangement of an optical scanning device to which the present invention can be applied.

【図2】具体例1における倍率誤差の、温度変化による
変動を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a variation of a magnification error in Specific Example 1 due to a temperature change.

【図3】比較例1における倍率誤差の、温度変化による
変動を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a variation of a magnification error in Comparative Example 1 due to a temperature change.

【図4】具体例2における倍率誤差の、温度変化による
変動を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a variation of a magnification error in a second specific example due to a temperature change.

【図5】比較例2における倍率誤差の、温度変化による
変動を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a variation of a magnification error in Comparative Example 2 due to a temperature change.

【図6】具体例3における倍率誤差の、温度変化による
変動を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a variation of a magnification error in Specific Example 3 due to a temperature change.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 光偏向手段 5 反射結像素子 6 長尺レンズ 4 Light deflection means 5 Reflective imaging element 6 long lens

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光偏向手段により偏向される偏向光束を反
射結像素子により反射させ、反射光束を、長尺レンズを
介して被走査面上に光スポットとして集光せしめ、光走
査を行う装置であって、 上記反射結像素子は、プラスチックを素材として形成さ
れ、偏向光束を、主走査対応方向に関して被走査面上に
略集光せしめる機能と、上記光スポットの移動速度を略
等速化する機能を有し、 上記長尺レンズは、プラスチックにより形成され、上記
反射結像素子と共働して、偏向光束を副走査対応方向に
関して被走査面上に集光せしめる機能を持ち、主走査対
応方向に関して負のパワーを持つことを特徴とする光走
査装置。
1. An apparatus for performing optical scanning, wherein a deflected light beam deflected by an optical deflecting means is reflected by a reflective imaging element, and the reflected light beam is condensed as a light spot on a surface to be scanned through a long lens. The reflective imaging element is formed of plastic as a material, and has a function of substantially condensing the deflected light flux on the surface to be scanned in the direction corresponding to the main scanning and a movement speed of the light spot to be substantially constant. The long lens is made of plastic and has a function of converging the deflected light beam on the surface to be scanned in the sub-scanning corresponding direction in cooperation with the reflective imaging element. An optical scanning device having a negative power in the corresponding direction.
【請求項2】請求項1記載の光走査装置において、 長尺レンズは長尺トロイダルレンズであって、主走査対
応方向に関する曲率半径を、入射側のレンズ面に就き:
1m,射出側のレンズ面に就き:r2mとするとき、r1m
/r2m<1であり、 反射結像素子の反射面形状は共軸非球面であって、中心
曲率および非球面係数が、上記長尺レンズの光学特性に
応じて最適化されていることを特徴とする光走査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the long lens is a long toroidal lens, and a radius of curvature in a direction corresponding to main scanning is given to a lens surface on an incident side:
r 1 m, per lens surface on the exit side: When a r 2m, r 1m
/ R 2m <1, the reflecting surface shape of the reflective imaging element is a coaxial aspherical surface, and the central curvature and the aspherical surface coefficient are optimized according to the optical characteristics of the long lens. Characteristic optical scanning device.
【請求項3】請求項1記載の光走査装置において、 長尺レンズは、射出側のレンズ面が、主走査対応方向に
関する曲率半径:r2mを持つノーマルトロイダル面で、 入射側のレンズ面は、中心曲率:r、円錐定数:k、中
心から主走査対応方向に計った距離:y,高次の非球面
係数:a,b,c,dを用いて、 x=y2/[r+√{r2−(1+k)y2}]+ay4
by6+cy8+dy10 と表される曲線を、主走査対応方向に平行な軸の回りに
回転して得られる非球面形状を有し、r/r2m<1であ
り、 反射結像素子の反射面形状は共軸非球面であって、中心
曲率および非球面係数が、上記長尺レンズの光学特性に
応じて最適化されていることを特徴とする光走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein, in the long lens, the lens surface on the exit side is a normal toroidal surface having a radius of curvature: r 2m in the main scanning corresponding direction, and the lens surface on the entrance side is , Central curvature: r, conic constant: k, distance measured from the center in the main scanning corresponding direction: y, high-order aspherical coefficients: a, b, c, d, x = y 2 / [r + √ {r 2 - (1 + k ) y 2}] + ay 4 +
by the 6 + cy 8 + dy 10 and curve represented has a main scanning corresponding direction aspherical shape obtained by rotating about an axis parallel to a r / r 2m <1, the reflective image forming element An optical scanning device characterized in that a reflecting surface has a coaxial aspherical surface, and a central curvature and an aspherical surface coefficient are optimized in accordance with optical characteristics of the elongated lens.
【請求項4】請求項1または2または3記載の光走査装
置において、 反射結像素子の材質プラスチックの線膨張係数をαと
し、長尺レンズの材質プラスチックの線膨張係数をβと
するとき、α≦βであることを特徴とする光走査装置。
4. The optical scanning device according to claim 1, wherein the linear expansion coefficient of the material plastic of the reflective imaging element is α, and the linear expansion coefficient of the material plastic of the long lens is β. An optical scanning device characterized in that α ≦ β.
【請求項5】請求項4記載の光走査装置において、 α=β=7.0×10~5(mm/度c)であることを特
徴とする光走査装置。
5. The optical scanning device according to claim 4, wherein α = β = 7.0 × 10 to 5 (mm / degree c).
【請求項6】請求項4記載の光走査装置において、 α=5.0×10~5(mm/度c),β=7.0×10
~5(mm/度c)であることを特徴とする光走査装置。
6. The optical scanning device according to claim 4, wherein α = 5.0 × 10 to 5 (mm / degree c), β = 7.0 × 10.
An optical scanning device characterized in that the optical scanning device has a thickness of 5 (mm / degree c).
JP14608594A 1994-03-09 1994-06-28 Optical scanning device Expired - Lifetime JP3458973B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP14608594A JP3458973B2 (en) 1994-03-09 1994-06-28 Optical scanning device
US08/433,025 US5557448A (en) 1994-06-28 1995-05-03 Optical scanner

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6-38121 1994-03-09
JP3812194 1994-03-09
JP14608594A JP3458973B2 (en) 1994-03-09 1994-06-28 Optical scanning device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07301757A JPH07301757A (en) 1995-11-14
JP3458973B2 true JP3458973B2 (en) 2003-10-20

Family

ID=26377316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14608594A Expired - Lifetime JP3458973B2 (en) 1994-03-09 1994-06-28 Optical scanning device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3458973B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7327507B2 (en) * 2005-08-02 2008-02-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical beam scanning device having two sets of fθ mirrors where the mirror base and mirror face have differing coefficients of linear expansion

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07301757A (en) 1995-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5557448A (en) Optical scanner
US5652670A (en) Scanning image forming lens and optical scanner
US6094286A (en) Scanning optical apparatus
US5426298A (en) Optical scanner
JPH10142543A (en) Optical scanning device
JPH07146449A (en) Image forming mirror to scan constant velocity light and light scanner
JPH052145A (en) Scanning optical system
JPS63141020A (en) Optical scanning device
US6215574B1 (en) Scanning optical device and multi-beam scanning optical device
JPH09265041A (en) Scanning image formation lens and optical scanner
KR20040071205A (en) Optical element and scanning optical system having the same, and image forming apparatus
JP3222754B2 (en) Reflective scanning optical system
EP0813087B1 (en) Beam scanning apparatus
JP3503920B2 (en) Optical scanning lens
JP3191538B2 (en) Scanning lens and optical scanning device
JP3458973B2 (en) Optical scanning device
JP3627781B2 (en) Laser scanner
US6295163B1 (en) Diffractive optical element and scanning optical apparatus using the same
JP3420439B2 (en) Optical scanning optical system and laser beam printer including the same
JP3472205B2 (en) Optical scanning optical device and image forming apparatus using the same
JP3558837B2 (en) Scanning optical system and optical scanning device
JP3492911B2 (en) Optical scanning device
JP3452294B2 (en) Optical scanning lens, scanning imaging lens, and optical scanning device
JP3404204B2 (en) Optical scanning lens, scanning imaging lens, and optical scanning device
JP3411661B2 (en) Scanning optical system

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080808

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090808

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100808

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110808

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120808

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130808

Year of fee payment: 10

EXPY Cancellation because of completion of term