JP5919678B2 - Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus - Google Patents

Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP5919678B2
JP5919678B2 JP2011179074A JP2011179074A JP5919678B2 JP 5919678 B2 JP5919678 B2 JP 5919678B2 JP 2011179074 A JP2011179074 A JP 2011179074A JP 2011179074 A JP2011179074 A JP 2011179074A JP 5919678 B2 JP5919678 B2 JP 5919678B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mirror
scanning device
optical
optical scanning
incident
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 - Fee Related
Application number
JP2011179074A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013041182A (en
Inventor
賢一郎 齊所
賢一郎 齊所
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 JP2011179074A priority Critical patent/JP5919678B2/en
Publication of JP2013041182A publication Critical patent/JP2013041182A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5919678B2 publication Critical patent/JP5919678B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、光源素子から出射される光束を走査して2次元像を形成する光走査装置、前記光走査装置を用いた画像形成装置、前記画像形成装置を搭載した車両に関する。   The present invention relates to an optical scanning device that scans a light beam emitted from a light source element to form a two-dimensional image, an image forming apparatus using the optical scanning device, and a vehicle equipped with the image forming apparatus.

近年、2次元走査するミラーに多色の光束を入射させ、カラー2次元像を得る光走査装置が広く提案されている。特に、光源として半導体レーザを用いた光走査装置では、半導体レーザの放出する光束の高い指向性により、高い光利用効率が得られる。又、半導体レーザを用いた光走査装置では、キセノンランプのような巨大な放熱器を設けることなく、機器内で強い光を発することができ、かつ、指向性の高さから小型な光学系においても明るい画像を形成できる。   2. Description of the Related Art In recent years, there have been widely proposed optical scanning devices that obtain a color two-dimensional image by causing multi-color light beams to enter a two-dimensional scanning mirror. In particular, in an optical scanning device using a semiconductor laser as a light source, high light utilization efficiency is obtained due to the high directivity of the light beam emitted from the semiconductor laser. In addition, an optical scanning device using a semiconductor laser can emit strong light in a device without providing a huge radiator such as a xenon lamp, and in a small optical system because of its high directivity. Can also form bright images.

半導体レーザを用いた光走査装置は、例えば乗用車等に組み込まれ、ヘッドアップディスプレイとして用いられる場合がある。光走査装置を乗用車等に組み込むことを考えた場合、小型化が必然的に求められる。   An optical scanning device using a semiconductor laser may be incorporated in, for example, a passenger car and used as a head-up display. In consideration of incorporating the optical scanning device into a passenger car or the like, downsizing is inevitably required.

しかしながら、光走査装置の小型化を追求すると、画質や明るさが犠牲になるという問題が発生する。   However, when the miniaturization of the optical scanning device is pursued, there arises a problem that image quality and brightness are sacrificed.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、画像の明るさや画質を確保しながら小型化を実現できる光走査装置を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of realizing downsizing while ensuring the brightness and image quality of an image.

本光走査装置は、複数の光源素子と、前記複数の光源素子から出射される光束がそれぞれ入射するカップリングレンズと、前記複数のカップリングレンズから出射される各光束を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された光束が共通で入射するレンズと、を含む入射光学系と、前記入射光学系から出射される光束を2次元的に偏向する光偏向器と、前記光偏向器により偏向された光束が入射する凹面ミラーと、前記凹面ミラーで反射された光束が入射して2次元像が形成される透過性を有する被走査面と、を含む走査光学系と、を有し、前記光偏向器の反射面による偏角の符号と、前記凹面ミラーによる偏角の符号とが互いに反対であり、前記凹面ミラー及び前記被走査面は、前記入射光学系より出射される光束の光軸上からずれた位置に配置されており、前記凹面ミラーは、前記入射光学系より出射される光の出射点よりも前記光源素子側に配置されることを要件とする。

The optical scanning device includes a plurality of light source elements, a coupling lens into which light beams emitted from the plurality of light source elements respectively enter, and a combining unit that combines the light beams emitted from the plurality of coupling lenses; An incident optical system including a lens on which the light beams synthesized by the synthesizing unit are incident in common, an optical deflector that deflects the light beam emitted from the incident optical system two-dimensionally, and deflected by the optical deflector A scanning optical system comprising: a concave mirror on which the luminous flux is incident; and a scanned surface having transparency through which the luminous flux reflected by the concave mirror is incident to form a two-dimensional image, The sign of the declination due to the reflecting surface of the optical deflector and the sign of the declination due to the concave mirror are opposite to each other, and the concave mirror and the scanned surface are optical axes of light beams emitted from the incident optical system. Deviation from above It is arranged at a position, wherein the concave mirror is a requirement to be placed on the light source device side from the emission point of the light emitted from the incident optical system.

開示の技術によれば、画像の明るさや画質を確保しながら小型化を実現できる光走査装置を提供できる。   According to the disclosed technology, it is possible to provide an optical scanning device that can be downsized while ensuring the brightness and image quality of an image.

第1の実施の形態に係る光走査装置の光路を例示する図(その1)である。FIG. 3 is a diagram (part 1) illustrating an optical path of the optical scanning device according to the first embodiment; 第1の実施の形態に係る光走査装置の光路を例示する図(その2)である。FIG. 6 is a second diagram illustrating an optical path of the optical scanning device according to the first embodiment; レンズ15について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the lens. 光偏向器16及び凹面ミラー17の配置について説明するための図である。It is a figure for demonstrating arrangement | positioning of the optical deflector 16 and the concave mirror 17. FIG. 第1の実施の形態の変形例1に係る光走査装置の光路を例示する図である。It is a figure which illustrates the optical path of the optical scanning device concerning modification 1 of a 1st embodiment. 第1の実施の形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image forming apparatus carrying the optical scanning device which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施の形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the image forming apparatus carrying the optical scanning device which concerns on 1st Embodiment.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。   Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

〈第1の実施の形態〉
図1は、第1の実施の形態に係る光走査装置の光路を例示する図(その1)である。図2は、第1の実施の形態に係る光走査装置の光路を例示する図(その2)である。図1及び図2は、それぞれ光走査装置10を異なる方向から視た図である。但し、図2では図1に示す光偏向器16、凹面ミラー17、及び被走査面18は図示が省略されている。なお、図1及び図2において、光源素子11R及びBの光軸方向をX方向、光源素子11Gの光軸方向をZ方向、X方向及びZ方向と垂直な方向をY方向としている。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram (part 1) illustrating an optical path of the optical scanning device according to the first embodiment. FIG. 2 is a diagram (part 2) illustrating an optical path of the optical scanning device according to the first embodiment. 1 and 2 are views of the optical scanning device 10 viewed from different directions. However, in FIG. 2, the optical deflector 16, the concave mirror 17, and the scanned surface 18 shown in FIG. In FIGS. 1 and 2, the optical axis direction of the light source elements 11R and B is the X direction, the optical axis direction of the light source element 11G is the Z direction, and the X direction and the direction perpendicular to the Z direction are the Y direction.

図1及び図2を参照するに、光走査装置10は、大略すると、光源素子11R、11G、及び11Bと、カップリングレンズ12R、12G、及び12Bと、アパーチャ13R、13G、及び13Bと、合成素子14と、レンズ15と、光偏向器16と、凹面ミラー17と、被走査面18とを有する。   Referring to FIG. 1 and FIG. 2, the optical scanning device 10 is roughly composed of light source elements 11R, 11G, and 11B, coupling lenses 12R, 12G, and 12B, and apertures 13R, 13G, and 13B. It has an element 14, a lens 15, an optical deflector 16, a concave mirror 17, and a scanned surface 18.

なお、光源素子11R、11G、及び11Bと、カップリングレンズ12R、12G、及び12Bと、アパーチャ13R、13G、及び13Bと、合成素子14と、レンズ15とを含めて入射光学系と称する場合がある。又、光偏向器16と、凹面ミラー17と、被走査面18とを含めて走査光学系と称する場合がある。   The light source elements 11R, 11G, and 11B, the coupling lenses 12R, 12G, and 12B, the apertures 13R, 13G, and 13B, the combining element 14, and the lens 15 may be collectively referred to as an incident optical system. is there. Further, the optical deflector 16, the concave mirror 17, and the scanned surface 18 may be referred to as a scanning optical system.

光走査装置10において、光源素子11R、11G、及び11Bは、それぞれ、互いに異なる波長λR、λG、及びλBの光束を出射することができる。波長λR、λG、及びλBは、例えば、それぞれ、640nm、530nm、及び445nmとすることができる。光源素子11R、11G、及び11Bとしては、例えば、レーザ、LED(Light Emitting Diode)、SHG(Second Harmonic Generation)素子等を用いることができる。   In the optical scanning device 10, the light source elements 11R, 11G, and 11B can emit light beams having different wavelengths λR, λG, and λB, respectively. The wavelengths λR, λG, and λB can be set to, for example, 640 nm, 530 nm, and 445 nm, respectively. As the light source elements 11R, 11G, and 11B, for example, a laser, an LED (Light Emitting Diode), an SHG (Second Harmonic Generation) element, or the like can be used.

明るさや高画質を確保しながら小型化を実現する観点からすると、光源素子11R、11G、及び11Bとして、それぞれ半導体レーザを用いると好適である。光源素子11R、11G、及び11Bは、制御手段(図示せず)により、出射パワーや出射タイミング等を制御される。なお、制御手段(図示せず)は、光走査装置10の内部に設けてもよいし、外部に設けてもよい。   From the viewpoint of realizing miniaturization while ensuring brightness and high image quality, it is preferable to use semiconductor lasers as the light source elements 11R, 11G, and 11B, respectively. The light source elements 11R, 11G, and 11B are controlled in emission power, emission timing, and the like by a control means (not shown). Note that the control means (not shown) may be provided inside the optical scanning device 10 or may be provided outside.

光源素子11R、11G、及び11Bから画像信号の内容に応じて出射された各光束(発散光)は、それぞれカップリングレンズ12R、12G、及び12Bで略平行光又は収束光に変換されてアパーチャ13R、13G、及び13Bに入射する。カップリングレンズ12R、12G、及び12Bとしては、例えば、凸状のガラスレンズやプラスティックレンズ等を用いることができる。   Each light beam (diverging light) emitted from the light source elements 11R, 11G, and 11B according to the content of the image signal is converted into substantially parallel light or convergent light by the coupling lenses 12R, 12G, and 12B, respectively, and the aperture 13R. , 13G, and 13B. As the coupling lenses 12R, 12G, and 12B, for example, convex glass lenses, plastic lenses, and the like can be used.

アパーチャ13R、13G、及び13Bは、それぞれに入射される光束を整形する機能を有する。アパーチャ13R、13G、及び13Bは、それぞれに入射される光束の発散角等に応じて円形、楕円形、長方形、正方形等の様々な形状とすることができる。   The apertures 13R, 13G, and 13B have a function of shaping a light beam incident thereon. The apertures 13R, 13G, and 13B can have various shapes such as a circle, an ellipse, a rectangle, and a square according to the divergence angle of the incident light beam.

なお、光源素子11R、11G、及び11Bに対して、共通の1つのカップリングレンズ、及び共通の1つのアパーチャを設ける構成としてもよい。但し、光源素子11R、11G、及び11Bに対して、それぞれカップリングレンズ12R、12G、及び12B、並びに、アパーチャ13R、13G、及び13Bを設けることにより、光源素子11R、11G、及び11Bのそれぞれの発散角の差異に関わらず、光利用効率を確保しながら、被走査面18上のビームスポット径を所望の値に調整できるメリットがある。   In addition, it is good also as a structure which provides one common coupling lens and one common aperture with respect to the light source elements 11R, 11G, and 11B. However, by providing coupling lenses 12R, 12G, and 12B and apertures 13R, 13G, and 13B to the light source elements 11R, 11G, and 11B, respectively, each of the light source elements 11R, 11G, and 11B is provided. Regardless of the difference in divergence angle, there is an advantage that the beam spot diameter on the scanned surface 18 can be adjusted to a desired value while ensuring the light use efficiency.

アパーチャ13R、13G、及び13Bで整形された各光束は、合成素子14に入射し光路合成される。合成素子14は、例えば、プレート状或いはプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じて各光束を反射又は透過し、1つの光路に合成する機能を有する。   The light beams shaped by the apertures 13R, 13G, and 13B are incident on the combining element 14 and are optically combined. The synthesizing element 14 is, for example, a plate-like or prism-like dichroic mirror, and has a function of reflecting or transmitting each light beam according to the wavelength and synthesizing it into one optical path.

合成素子14で光路合成された各光束は、レンズ15により光偏向器16の反射面に向かって導かれる。レンズ15としては、例えば、凹面側を光偏向器16に向けて配置された単一のメニスカスレンズ等を用いることができる。ここで、図3を参照しながら、レンズ15について更に詳しく説明する。   Each light beam combined in the optical path by the combining element 14 is guided by the lens 15 toward the reflecting surface of the optical deflector 16. As the lens 15, for example, a single meniscus lens arranged with the concave surface facing the optical deflector 16 can be used. Here, the lens 15 will be described in more detail with reference to FIG.

図3は、レンズ15について説明するための図である。図3において、15R及び15Bは、レンズ15に入射する互いに波長の異なる2つの光束を示している。レンズ15の第2面15bから出射される光束15R及び15Bは、光偏向器16の反射面に納まる大きさで出射されることが好ましい。レンズ15は、アパーチャ13R及び13Bで取り込んだ光束15R及び15Bをできるだけ小さくして光偏向器16に送り込む必要があるため、レンズ15の第1面15aは光束15R及び15Bのそれぞれの光束径を集束させるために凸面であることが好ましい。   FIG. 3 is a diagram for explaining the lens 15. In FIG. 3, 15 </ b> R and 15 </ b> B indicate two light beams having different wavelengths incident on the lens 15. It is preferable that the light beams 15 </ b> R and 15 </ b> B emitted from the second surface 15 b of the lens 15 are emitted in a size that fits on the reflection surface of the optical deflector 16. Since the lens 15 needs to send the light beams 15R and 15B captured by the apertures 13R and 13B as small as possible to the optical deflector 16, the first surface 15a of the lens 15 focuses the respective light beam diameters of the light beams 15R and 15B. Therefore, it is preferable that the surface is convex.

ここで、光束15Rを長波長、光束15Bを短波長の光束とすると、第1面15aでの集光状態は図3に示したように光束15Rと光束15Bとの間で異なる(分散する)。レンズ15がメニスカスレンズでない他の形態(両凸レンズや平凸レンズ等)であると、出射する光束15R及び15Bの発散角は波長に応じてばらついてしまう。   Here, if the light beam 15R is a long wavelength light beam and the light beam 15B is a short wavelength light beam, the condensing state on the first surface 15a is different (dispersed) between the light beam 15R and the light beam 15B as shown in FIG. . If the lens 15 has another form (such as a biconvex lens or a plano-convex lens) other than the meniscus lens, the divergence angles of the emitted light beams 15R and 15B vary depending on the wavelength.

レンズ15として、第2面15bを凹面としたメニスカスレンズを用いることにより、第1面15aで分散した光束15R及び15Bは、第2面15bで発散度合いが再び戻される方向に屈折する。その結果、異なる波長の光束15R及び15Bが入射するレンズ15において、出射する光束15R及び15Bの発散度合いのばらつきを収束して光偏向器16に送ることができるため、特定の波長の光束の光量が損失されることなく、画像の輝度を向上することが可能となる。   By using a meniscus lens having the second surface 15b as a concave surface as the lens 15, the light beams 15R and 15B dispersed on the first surface 15a are refracted in the direction in which the degree of divergence is returned again on the second surface 15b. As a result, in the lens 15 into which the light beams 15R and 15B having different wavelengths are incident, the variation in the divergence degree of the emitted light beams 15R and 15B can be converged and sent to the optical deflector 16. It is possible to improve the luminance of the image without loss of image quality.

図1及び図2に戻り、入射光学系から出射され光偏向器16の反射面に導かれた光束は、光偏向器16により2次元的に偏向される。光偏向器16としては、例えば、直交する2軸に対して揺動する1つの微小なミラーや、1軸に揺動又は回動する2つの微小なミラー等を用いることができる。光偏向器16は、例えば、半導体プロセス等で作製されたMEMSとすることができる。光偏向器16は、例えば、圧電素子の変形力を駆動力とするアクチュエータにより駆動することができる。   1 and 2, the light beam emitted from the incident optical system and guided to the reflection surface of the optical deflector 16 is deflected two-dimensionally by the optical deflector 16. As the optical deflector 16, for example, one minute mirror that swings with respect to two orthogonal axes, two minute mirrors that swing or rotate with respect to one axis, and the like can be used. The optical deflector 16 can be, for example, a MEMS manufactured by a semiconductor process or the like. The optical deflector 16 can be driven by, for example, an actuator that uses the deformation force of the piezoelectric element as a driving force.

光偏向器16により2次元的に偏向された光束は、凹面ミラー17に入射し、凹面ミラー17により折り返されて被走査面18に2次元像を描画する。被走査面18に入射する光束は、光偏向器16に入射する光束の進行方向と成す角が近いことが好ましい。このような配置により、被走査面18上での2次元像の歪を低減できる。又、光束が被走査面18に垂直に近い状態で入射するため、2次元像内の広域にわたって透過効率を高くできる。   The light beam deflected two-dimensionally by the optical deflector 16 enters the concave mirror 17 and is folded by the concave mirror 17 to draw a two-dimensional image on the scanned surface 18. It is preferable that the light beam incident on the scanned surface 18 has a close angle to the traveling direction of the light beam incident on the optical deflector 16. With such an arrangement, the distortion of the two-dimensional image on the scanned surface 18 can be reduced. Further, since the light beam enters the surface to be scanned 18 in a state of being nearly perpendicular, the transmission efficiency can be increased over a wide area in the two-dimensional image.

光走査装置10において、凹面ミラー17を用いることにより、以下のような効果を奏する。第1に、凹面ミラー17は波長分散を有さないため、被走査面18上の画像の色ずれを低減できる。第2に、凹面ミラー17は光束の走査角を縮減させるため、被走査面18上の画像の色ずれを低減できる。第3に、被走査面18の入射角を全走査角において低減することができ、被走査面18の輝度を増大することができる。ここで、色ずれとは、波長の異なる光源素子11R、11G、及び11Bにより被走査面18に形成される複数のスポットの位置ずれを指す。第4に、凹面ミラー17で光路を折り返すことにより、光走査装置10を小型化できる。   By using the concave mirror 17 in the optical scanning device 10, the following effects can be obtained. First, since the concave mirror 17 does not have wavelength dispersion, color misregistration of the image on the scanned surface 18 can be reduced. Second, since the concave mirror 17 reduces the scanning angle of the light beam, the color shift of the image on the scanned surface 18 can be reduced. Third, the incident angle of the scanned surface 18 can be reduced at all scanning angles, and the luminance of the scanned surface 18 can be increased. Here, the color misregistration refers to the misregistration of a plurality of spots formed on the scanned surface 18 by the light source elements 11R, 11G, and 11B having different wavelengths. Fourth, the optical scanning device 10 can be miniaturized by turning back the optical path with the concave mirror 17.

又、凹面ミラー17は、少なくとも1の方向において非円弧面形状を有することにより、被走査面18上の速度特性を補正できる。つまり、光偏向器16により偏向された光束に等速性を与え、被走査面18上の画素ピッチを均一化できる。   The concave mirror 17 has a non-arc surface shape in at least one direction, so that the speed characteristic on the scanned surface 18 can be corrected. That is, the light beam deflected by the optical deflector 16 can be given constant velocity, and the pixel pitch on the scanned surface 18 can be made uniform.

なお、凹面ミラー17に代えて被走査面18の直前にフレネルレンズや屈折レンズを設けることもできるが、フレネルレンズを設けた場合にはフレネルレンズの鋸歯形状のバックカット部に影が生じ、光量損失が生じる点で好ましくない。又、屈折レンズを設けた場合には複数の光束に分散が生じ、複数の光束が波長に応じてずれてしまい、色ずれが生じる点で好ましくない。   Although a Fresnel lens or a refractive lens can be provided immediately before the scanned surface 18 instead of the concave mirror 17, when a Fresnel lens is provided, a shadow is generated in the sawtooth-shaped backcut portion of the Fresnel lens, and the amount of light is reduced. It is not preferable in that a loss occurs. In addition, when a refractive lens is provided, dispersion occurs in a plurality of light fluxes, and the plurality of light fluxes are shifted according to the wavelength, which is not preferable in terms of color shift.

被走査面18は、凹面ミラー17で反射された光束が入射して2次元像が形成される透過性を有する面である。被走査面18としては、例えば、拡散板を用いることができる。拡散板は、入射光をその進行方向側に拡散させる機能を有する。拡散板に代えてマイクロレンズアレイを用いることもできるが、マイクロレンズアレイは各レンズ間で影が生じるため光量損失が大きく、光利用効率が低下する点で好ましくない。   The scanned surface 18 is a surface having transparency that allows a light beam reflected by the concave mirror 17 to enter and form a two-dimensional image. As the scanned surface 18, for example, a diffusion plate can be used. The diffuser plate has a function of diffusing incident light toward the traveling direction. Although a microlens array can be used in place of the diffuser plate, the microlens array is not preferable in that a shadow is generated between the lenses, resulting in a large light loss and a reduction in light utilization efficiency.

一方、拡散板は表面形状の設計によって透過光の拡散角を選択できるので、後続の光学系に送り込む光束の光量損失を少なくできる点で好ましい。例えば、拡散板の表面にランダムな微少凹凸を形成したり、ライン状の凹凸を形成したりすることにより、高い透過率を維持しながら必要な範囲だけに光を拡散することが可能となり、後続の光学系に送り込む光束の光量損失を少なくできる。   On the other hand, the diffusion plate is preferable in that it can select the diffusion angle of the transmitted light by the design of the surface shape, and therefore can reduce the light amount loss of the light beam sent to the subsequent optical system. For example, by forming random minute irregularities on the surface of the diffusion plate or forming line-shaped irregularities, it becomes possible to diffuse light only in the necessary range while maintaining high transmittance. It is possible to reduce the light amount loss of the light beam sent to the optical system.

ここで、図4を参照しながら、光偏向器16及び凹面ミラー17の配置について更に詳しく説明する。図4は、光偏向器16及び凹面ミラー17の配置について説明するための図である。図4を参照するに、光偏向器16と凹面ミラー17とは、全光束について、互いにその偏角(入射光束と出射光束とがなす角)の符号が反対になるように配置されている。光偏向器16と凹面ミラー17をYZ平面に垂直な方向(X方向)から見ると、光偏向器16に入射し光偏向器16で偏向されて凹面ミラー17で反射する光束の光路は"Z"の文字を描く。   Here, the arrangement of the optical deflector 16 and the concave mirror 17 will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining the arrangement of the optical deflector 16 and the concave mirror 17. Referring to FIG. 4, the optical deflector 16 and the concave mirror 17 are arranged so that the signs of the declination angles (angles formed by the incident light beam and the outgoing light beam) are opposite to each other with respect to the total light beam. When the optical deflector 16 and the concave mirror 17 are viewed from a direction perpendicular to the YZ plane (X direction), the optical path of the light beam incident on the optical deflector 16, deflected by the optical deflector 16, and reflected by the concave mirror 17 is “Z”. "Draw the letter.

図4のYZ平面において、入射光束の進行方向から数えて左回り角度を正の偏角と定義すると、光偏向器16においては偏角16dは正であり、凹面ミラー17においては偏角17dは負である。このように、光偏向器16と凹面ミラー17とは、互いにその偏角の符号が反対になるように配置されている。このような配置を採用することにより、被走査面18の上端及び下端に達する光束の光路差が減少するため、被走査面18上の画像の台形歪や曲がりを低減できる。   In the YZ plane of FIG. 4, if the counterclockwise angle counted from the traveling direction of the incident light beam is defined as a positive deflection angle, the deflection angle 16 d is positive in the optical deflector 16, and the deflection angle 17 d in the concave mirror 17 is Is negative. Thus, the optical deflector 16 and the concave mirror 17 are arranged so that the signs of their declination are opposite to each other. By adopting such an arrangement, the optical path difference between the light beams reaching the upper end and the lower end of the scanned surface 18 is reduced, so that trapezoidal distortion and bending of the image on the scanned surface 18 can be reduced.

なお、このような配置を採用せずに画像に台形歪や曲がりが発生した場合に、電気的に補正することも可能であるが、無効な画素が生じるため、画像が暗くなる問題がある。本実施の形態では、電気的に補正しなくても画像の台形歪や曲がりを低減できるため、明るさや高画質を確保できる。   In addition, when trapezoidal distortion or bending occurs in an image without adopting such an arrangement, it is possible to electrically correct the image, but there is a problem that an image becomes dark because invalid pixels are generated. In this embodiment mode, trapezoidal distortion and curvature of an image can be reduced without electrical correction, so that brightness and high image quality can be ensured.

このように、第1の実施の形態では、光源素子11R、11G、及び11Bから出射された互いに波長の異なる光束を2次元的に走査し被走査面18上に多色画像を形成する光走査装置10において、光路中に光偏向器16と凹面ミラー17とを互いにその偏角の符号が反対になるように配置している。これにより、以下の効果を奏する。   As described above, in the first embodiment, optical scanning that forms a multicolor image on the scanning surface 18 by two-dimensionally scanning the light beams having different wavelengths emitted from the light source elements 11R, 11G, and 11B. In the apparatus 10, the optical deflector 16 and the concave mirror 17 are arranged in the optical path so that the signs of their declination are opposite to each other. Thereby, the following effects are produced.

すなわち、凹面ミラー17を用いることにより、被走査面18上の画像の色ずれを低減できる。   That is, by using the concave mirror 17, the color shift of the image on the scanned surface 18 can be reduced.

又、凹面ミラー17を用いることにより、被走査面18の入射角を全走査角において低減することができ、被走査面18の輝度を増大することができる。   Further, by using the concave mirror 17, the incident angle of the scanned surface 18 can be reduced in all scanning angles, and the luminance of the scanned surface 18 can be increased.

又、光偏向器16と凹面ミラー17とを互いにその偏角の符号が反対になるように配置することにより、被走査面18の上端及び下端に達する光束の光路差が減少するため、被走査面18上の画像の台形歪、曲がりを低減できる。   Further, by arranging the optical deflector 16 and the concave mirror 17 so that the signs of their declination are opposite to each other, the optical path difference of the light beam reaching the upper end and the lower end of the scanned surface 18 is reduced. The trapezoidal distortion and bending of the image on the surface 18 can be reduced.

又、凹面ミラー17を用いることにより、光走査装置10を小型化できる。   Further, by using the concave mirror 17, the optical scanning device 10 can be miniaturized.

つまり、画像の明るさや画質を確保しながら光走査装置10の小型化を実現できる。   That is, it is possible to reduce the size of the optical scanning device 10 while ensuring the brightness and image quality of the image.

〈第1の実施の形態の変形例1〉
第1の実施の形態の変形例1では、第1の実施の形態とは光学素子の配置が異なる光走査装置の例を示す。なお、第1の実施の形態の変形例1において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
<Variation 1 of the first embodiment>
The first modification of the first embodiment shows an example of an optical scanning device in which the arrangement of optical elements is different from that of the first embodiment. In the first modification of the first embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiment is omitted.

図5は、第1の実施の形態の変形例1に係る光走査装置の光路を例示する図である。図5は、光走査装置20を図2と同様の方向から視た図である。但し、図5では図2と同様に光偏向器16、凹面ミラー17、及び被走査面18は図示が省略されている。なお、光走査装置20において、光偏向器16、凹面ミラー17、及び被走査面18の配置は、光走査装置10と同様である。   FIG. 5 is a diagram illustrating an optical path of the optical scanning device according to the first modification of the first embodiment. FIG. 5 is a view of the optical scanning device 20 viewed from the same direction as in FIG. However, in FIG. 5, the optical deflector 16, the concave mirror 17, and the surface to be scanned 18 are not shown in the same manner as in FIG. In the optical scanning device 20, the arrangement of the optical deflector 16, the concave mirror 17, and the scanned surface 18 is the same as that of the optical scanning device 10.

図5を参照するに、光走査装置20では、光源素子11R、カップリングレンズ12R、及びアパーチャ13Rと、光源素子11G、カップリングレンズ12G、及びアパーチャ13Gと、光源素子11B、カップリングレンズ12B、及びアパーチャ13Bとが、それぞれの光束の進行方向が略平行となるように並設されている。   Referring to FIG. 5, in the optical scanning device 20, the light source element 11R, the coupling lens 12R, and the aperture 13R, the light source element 11G, the coupling lens 12G, and the aperture 13G, the light source element 11B, the coupling lens 12B, And the aperture 13B are juxtaposed so that the traveling directions of the respective light beams are substantially parallel.

アパーチャ13R、13G、及び13Bで整形された各光束が合成素子14に入射して光路合成される点、及び合成素子14以降の光学系に関しては、光走査装置10と同様である。   The points where the light beams shaped by the apertures 13R, 13G, and 13B are incident on the combining element 14 to be optically combined and the optical system after the combining element 14 are the same as those of the optical scanning device 10.

このように、光源素子、カップリングレンズ、アパーチャ、合成素子等の配置は、適宜決定することができる。   As described above, the arrangement of the light source element, the coupling lens, the aperture, the synthesis element, and the like can be determined as appropriate.

〈第2の実施の形態〉
第2の実施の形態では、第1の実施の形態に係る光走査装置10を用いた画像形成装置の例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
<Second Embodiment>
In the second embodiment, an example of an image forming apparatus using the optical scanning device 10 according to the first embodiment will be described. In the second embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiments is omitted.

図6は、第1の実施の形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の例を示す図である。図6を参照するに、画像形成装置50は、大略すると、第1の実施の形態に係る光走査装置10と、凹面ミラー51と、半透過鏡52とを有する。但し、後述するように、半透過鏡52は、画像形成装置50の必須の構成要素ではない。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus equipped with the optical scanning device according to the first embodiment. Referring to FIG. 6, the image forming apparatus 50 generally includes the optical scanning device 10 according to the first embodiment, a concave mirror 51, and a semi-transmissive mirror 52. However, as will be described later, the semi-transmissive mirror 52 is not an essential component of the image forming apparatus 50.

画像形成装置50において、光走査装置10の被走査面18を透過した各光束は、凹面ミラー51により折り返されて(反射されて)、半透過鏡52に入射する。半透過鏡52は、可視域の透過率が0%又は100%でない鏡であり、凹面ミラー51により折り返された光束が入射する側に、例えば、誘電体多層膜或いはワイヤーグリッド等が形成された反射面を有する。半透過鏡52の反射面は、光源素子が出射する光束の波長帯を選択的に反射するものとすることができる。すなわち、波長λR,λG,及びλBを包含する反射ピークや反射バンドを有するものや、特定の偏向方向に対して反射率を強めるように形成されたものとすることができる。   In the image forming apparatus 50, each light beam transmitted through the scanned surface 18 of the optical scanning device 10 is folded (reflected) by the concave mirror 51 and enters the semi-transmissive mirror 52. The semi-transmissive mirror 52 is a mirror whose transmittance in the visible region is not 0% or 100%. For example, a dielectric multilayer film or a wire grid is formed on the side on which the light beam reflected by the concave mirror 51 is incident. Has a reflective surface. The reflecting surface of the semi-transmissive mirror 52 can selectively reflect the wavelength band of the light beam emitted from the light source element. That is, it can have a reflection peak or reflection band including wavelengths λR, λG, and λB, or can be formed so as to increase the reflectance with respect to a specific deflection direction.

つまり、半透過鏡52は、光走査装置10の光源素子11R、11G、及び11Bが放出する光束の波長帯を選択的に反射する。そのため、光走査装置10から放出される特定波長の複数の画像光による明るさを増大することができる。   That is, the semi-transmissive mirror 52 selectively reflects the wavelength band of the light beam emitted from the light source elements 11R, 11G, and 11B of the optical scanning device 10. Therefore, it is possible to increase the brightness due to the plurality of image lights having specific wavelengths emitted from the optical scanning device 10.

なお、凹面ミラー51の反射面は、アナモフィックとすることができる。つまり、凹面ミラー51の反射面は、所定方向の曲率と、それに直交する方向の曲率とが異なる反射面とすることができる。凹面ミラー51の反射面をアナモフィックとすることにより、反射面の曲面形状を調整可能となり、収差補正性能を向上できる。   The reflecting surface of the concave mirror 51 can be anamorphic. That is, the reflecting surface of the concave mirror 51 can be a reflecting surface having a curvature in a predetermined direction and a curvature in a direction orthogonal thereto. By making the reflecting surface of the concave mirror 51 anamorphic, the curved surface shape of the reflecting surface can be adjusted, and the aberration correction performance can be improved.

画像形成装置50では、凹面ミラー51と、反射面が平面の半透過鏡52とを用いる例を示したが、凹面ミラー51に代えて平面ミラーを用い、半透過鏡52の反射面を凹面としてもよい。つまり、光走査装置10の被走査面18を透過した各光束を折り返すミラーと、半透過鏡52の有する少なくとも1つの光学面が凹面であればよい。又、光走査装置10等のレイアウトによっては、凹面又は平面のミラーを2枚以上備えていてもよい。   In the image forming apparatus 50, an example in which the concave mirror 51 and the semi-transmission mirror 52 having a flat reflection surface are used has been described. However, instead of the concave mirror 51, a plane mirror is used, and the reflection surface of the semi-transmission mirror 52 is a concave surface. Also good. That is, it is sufficient that at least one optical surface of the mirror that folds each light beam transmitted through the scanning surface 18 of the optical scanning device 10 and the semi-transmissive mirror 52 is concave. Further, depending on the layout of the optical scanning device 10 or the like, two or more concave or flat mirrors may be provided.

画像形成装置50は、乗用車等の車両に搭載することができる。その際、半透過鏡52は、車両のフロントウィンドウ等と一体化されてもよい。画像形成装置50を乗用車等の車両において運転者の前方に配置することにより、半透過鏡52の反射面(フロントウィンドウ等と一体化されている場合もある)で反射された光束は、運転席にいる運転者の眼球58へ入射し、被走査面18の2次元像が、半透過鏡52の反射面(フロントウィンドウ等と一体化されている場合もある)よりも前方の所定の位置に拡大された虚像59として視認される。   The image forming apparatus 50 can be mounted on a vehicle such as a passenger car. At that time, the semi-transmissive mirror 52 may be integrated with a front window of the vehicle. By disposing the image forming apparatus 50 in front of the driver in a vehicle such as a passenger car, the light beam reflected by the reflecting surface of the semi-transmissive mirror 52 (which may be integrated with the front window or the like) The two-dimensional image of the surface to be scanned 18 enters a predetermined position ahead of the reflecting surface of the translucent mirror 52 (which may be integrated with the front window or the like). It is visually recognized as an enlarged virtual image 59.

つまり、画像形成装置50により、所謂ヘッドアップディスプレイを実現できる。この場合、被走査面18の2次元像としては、例えば、車両の計器情報や地図情報等を挙げることができる。虚像59は半透過鏡52の反射面(フロントウィンドウ等と一体化されている場合もある)よりも前方の所定の位置にあるため、運転者は運転中に前景を見ている状態で焦点を大きく移動することなく、車両の計器情報や地図情報等を視認できる。   That is, a so-called head-up display can be realized by the image forming apparatus 50. In this case, examples of the two-dimensional image of the scanned surface 18 include vehicle instrument information and map information. Since the virtual image 59 is at a predetermined position in front of the reflecting surface of the transflective mirror 52 (which may be integrated with the front window or the like), the driver focuses on the foreground while driving. The vehicle instrument information, map information, etc. can be viewed without moving greatly.

このように、画像形成装置50では、凹面ミラー51及び半透過鏡52により、光走査装置10の被走査面18上に形成された2次元像の拡大された虚像59を得ることが可能となり、所謂ヘッドアップディスプレイを実現できる。   As described above, in the image forming apparatus 50, it is possible to obtain the enlarged virtual image 59 of the two-dimensional image formed on the scanned surface 18 of the optical scanning device 10 by the concave mirror 51 and the semi-transmissive mirror 52. A so-called head-up display can be realized.

又、画像形成装置50では、光走査装置10から半透過鏡52までの間に、単一の凹面ミラー51を配置しており、屈折系を有さないため、色収差の発生を防止できる。   Further, in the image forming apparatus 50, the single concave mirror 51 is disposed between the optical scanning device 10 and the semi-transmissive mirror 52, and since there is no refraction system, the occurrence of chromatic aberration can be prevented.

なお、以上の説明から明らかなように、画像形成装置50の構成要素として、半透過鏡52を含む場合と、半透過鏡52を含まない場合がある。画像形成装置50の構成要素として半透過鏡52を含まない場合には、半透過鏡52の機能を車両のフロントウィンドウ等に持たせることができる。   As is clear from the above description, there are cases where the translucent mirror 52 is included as a component of the image forming apparatus 50 and where the translucent mirror 52 is not included. When the semi-transmissive mirror 52 is not included as a component of the image forming apparatus 50, the function of the semi-transmissive mirror 52 can be provided to the front window of the vehicle.

〈第2の実施の形態の変形例〉
第2の実施の形態の変形例では、第2の実施の形態とは異なる画像形成装置の例を示す。なお、第2の実施の形態の変形例において、既に説明した実施の形態と同一構成部品についての説明は省略する。
<Modification of Second Embodiment>
In the modified example of the second embodiment, an example of an image forming apparatus different from the second embodiment is shown. In the modification of the second embodiment, the description of the same components as those of the already described embodiment is omitted.

図7は、第1の実施の形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の他の例を示す図である。図7を参照するに、画像形成装置60は、光走査装置10の配置が異なる点、凹面ミラー51が削除された点、半透過鏡52が半透過鏡62に置換された点が画像形成装置50(図6参照)と相違する。但し、画像形成装置50の場合と同様に、半透過鏡62は、画像形成装置60の必須の構成要素ではない。   FIG. 7 is a diagram illustrating another example of the image forming apparatus equipped with the optical scanning device according to the first embodiment. Referring to FIG. 7, the image forming apparatus 60 is different in that the arrangement of the optical scanning device 10 is different, the concave mirror 51 is deleted, and the semitransparent mirror 52 is replaced with a semitransparent mirror 62. 50 (see FIG. 6). However, as with the image forming apparatus 50, the semi-transmissive mirror 62 is not an essential component of the image forming apparatus 60.

画像形成装置60において、光走査装置10の被走査面18から出射される各光束は、半透過鏡62に直接入射する。半透過鏡62は、半透過鏡52と同様に、可視域の透過率が0%又は100%でない鏡であり、被走査面18から出射された光束が入射する側に、例えば、誘電体多層膜或いはワイヤーグリッド等が形成された反射面を有する。半透過鏡62の反射面は、半透過鏡52と同様に、波長λR,λG,及びλBを包含する反射ピークや反射バンドを有するものや、特定の偏向方向に対して反射率を強めるように形成されたものとすることができる。   In the image forming apparatus 60, each light beam emitted from the scanned surface 18 of the optical scanning device 10 is directly incident on the semi-transmissive mirror 62. Similar to the semi-transmissive mirror 52, the semi-transmissive mirror 62 is a mirror that does not have a transmittance in the visible range of 0% or 100%. For example, a dielectric multilayer is formed on the side where the light beam emitted from the scanned surface 18 is incident. It has a reflective surface on which a film or a wire grid is formed. The reflection surface of the semi-transmission mirror 62 has a reflection peak or reflection band that includes the wavelengths λR, λG, and λB, as in the case of the semi-transmission mirror 52, or enhances the reflectance with respect to a specific deflection direction. It can be formed.

つまり、半透過鏡62は、半透過鏡52と同様に、光走査装置10の光源素子11R、11G、及び11Bが放出する光束の波長帯を選択的に反射する。そのため、光走査装置10から放出される特定波長の複数の画像光による明るさを増大することができる。但し、半透過鏡62の反射面は、半透過鏡52の反射面(平面)とは異なり、凹面とされている。   That is, like the semi-transmissive mirror 52, the semi-transmissive mirror 62 selectively reflects the wavelength band of the light beam emitted by the light source elements 11R, 11G, and 11B of the optical scanning device 10. Therefore, it is possible to increase the brightness due to the plurality of image lights having specific wavelengths emitted from the optical scanning device 10. However, unlike the reflective surface (plane) of the semi-transmissive mirror 52, the reflective surface of the semi-transmissive mirror 62 is a concave surface.

なお、半透過鏡62の反射面(凹面)は、アナモフィックとすることができる。半透過鏡62の反射面をアナモフィックとすることにより、反射面の曲面形状を調整可能となり、収差補正性能を向上できる。   The reflective surface (concave surface) of the semi-transmissive mirror 62 can be anamorphic. By making the reflecting surface of the semi-transmissive mirror 62 anamorphic, the curved surface shape of the reflecting surface can be adjusted, and the aberration correction performance can be improved.

このように、画像形成装置60では、曲面(凹面)を有する半透過鏡62により、光走査装置10の被走査面18上に形成された2次元像の拡大された虚像59を得ることが可能となり、所謂ヘッドアップディスプレイを実現できる。   As described above, in the image forming apparatus 60, it is possible to obtain an enlarged virtual image 59 of the two-dimensional image formed on the scanned surface 18 of the optical scanning device 10 by the semi-transmissive mirror 62 having a curved surface (concave surface). Thus, a so-called head-up display can be realized.

又、画像形成装置60は、凹面ミラー51を有さないため、画像形成装置50よりも小型化することができる。   Further, since the image forming apparatus 60 does not have the concave mirror 51, it can be made smaller than the image forming apparatus 50.

なお、画像形成装置50と同様に、画像形成装置60の構成要素として、半透過鏡62を含む場合と、半透過鏡62を含まない場合がある。画像形成装置60の構成要素として半透過鏡62を含まない場合には、半透過鏡62の機能を車両のフロントウィンドウ等に持たせることができる。画像形成装置60の構成要素として半透過鏡62を含まない場合には、光走査装置10そのものが画像形成装置60として機能することになる。   Similar to the image forming apparatus 50, the component of the image forming apparatus 60 may include the semi-transmissive mirror 62 or may not include the semi-transmissive mirror 62. When the semi-transmissive mirror 62 is not included as a component of the image forming apparatus 60, the function of the semi-transmissive mirror 62 can be provided to the front window of the vehicle. When the transflective mirror 62 is not included as a component of the image forming apparatus 60, the optical scanning device 10 itself functions as the image forming apparatus 60.

以上、好ましい実施の形態及びその変形例について詳説したが、上述した実施の形態及びその変形例に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態及びその変形例に種々の変形及び置換を加えることができる。   The preferred embodiment and its modification have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment and its modification, and the above-described implementation is performed without departing from the scope described in the claims. Various modifications and substitutions can be added to the embodiment and its modifications.

例えば、各実施の形態及びその変形例では、光走査装置10において、3つの光源素子11R、11G、及び11Bを用いる例を示したが、単一の光源素子を用いて単色の画像を形成する構成としてもよい。この場合には、合成素子14は省略できる。   For example, in each of the embodiments and modifications thereof, an example in which the three light source elements 11R, 11G, and 11B are used in the optical scanning device 10 has been described. However, a single color image is formed using a single light source element. It is good also as a structure. In this case, the synthesis element 14 can be omitted.

又、画像形成装置50や60において、光走査装置10に代えて、光走査装置20を搭載してもよい。   In the image forming apparatuses 50 and 60, the optical scanning device 20 may be mounted instead of the optical scanning device 10.

又、車両の一例として乗用車を挙げたが、航空機や電車等の他の車両にも本発明を適用できる。   Moreover, although the passenger car was mentioned as an example of a vehicle, this invention is applicable also to other vehicles, such as an aircraft and a train.

10、20 光走査装置
11R、11G、11B 光源素子
12R、12G、12B カップリングレンズ
13R、13G、13B アパーチャ
14 合成素子
15 レンズ
15a レンズ15の第1面
15b レンズ15の第2面
15B、15R 光束
16 光偏向器
16d、17d 偏角
17 凹面ミラー
18 被走査面
50、60 画像形成装置
51 凹面ミラー
52、62 半透過鏡
58 運転者の眼球
59 虚像
10, 20 Optical scanning device 11R, 11G, 11B Light source element 12R, 12G, 12B Coupling lens 13R, 13G, 13B Aperture 14 Composite element 15 Lens 15a First surface 15 of lens 15b Second surface 15B, 15R of lens 15 16 Optical deflector 16d, 17d Deflection angle 17 Concave mirror 18 Scanned surface 50, 60 Image forming device 51 Concave mirror 52, 62 Semi-transparent mirror 58 Driver's eyeball 59 Virtual image

特開2010−145745号公報JP 2010-145745 A 特開2010−145746号公報JP 2010-145746 A

Claims (12)

複数の光源素子と、前記複数の光源素子から出射される光束がそれぞれ入射するカップリングレンズと、前記複数のカップリングレンズから出射される各光束を合成する合成手段と、前記合成手段により合成された光束が共通で入射するレンズと、を含む入射光学系と、
前記入射光学系から出射される光束を2次元的に偏向する光偏向器と、
前記光偏向器により偏向された光束が入射する凹面ミラーと、前記凹面ミラーで反射された光束が入射して2次元像が形成される透過性を有する被走査面と、を含む走査光学系と、を有し、
前記光偏向器の反射面による偏角の符号と、前記凹面ミラーによる偏角の符号とが互いに反対であり、
前記凹面ミラー及び前記被走査面は、前記入射光学系より出射される光束の光軸上からずれた位置に配置されており、
前記凹面ミラーは、前記入射光学系より出射される光の出射点よりも前記光源素子側に配置される光走査装置。
A plurality of light source elements, a coupling lens into which light beams emitted from the plurality of light source elements respectively enter, a combining unit that combines the light beams emitted from the plurality of coupling lenses, and a combining unit. An incident optical system including a lens on which the incident light flux is incident in common ,
An optical deflector for two-dimensionally deflecting a light beam emitted from the incident optical system;
A scanning optical system comprising: a concave mirror on which a light beam deflected by the optical deflector is incident; and a scanned surface having transparency to which a light beam reflected by the concave mirror is incident to form a two-dimensional image; Have
The sign of the declination by the reflecting surface of the optical deflector and the sign of the declination by the concave mirror are opposite to each other,
The concave mirror and the surface to be scanned are arranged at positions shifted from the optical axis of the light beam emitted from the incident optical system ,
The concave mirror is an optical scanning device arranged on the light source element side with respect to an emission point of light emitted from the incident optical system .
前記複数の光源素子は、互いに波長が異なる請求項1記載の光走査装置。   The optical scanning device according to claim 1, wherein the plurality of light source elements have different wavelengths. 前記入射光学系において、前記カップリングレンズは前記複数の光源素子に対して各々設けられ、
前記カップリングレンズから出射される各光束に対して各々にアパーチャを設けた請求項2記載の光走査装置。
In the incident optical system, the coupling lens is provided for each of the plurality of light source elements,
The optical scanning device according to claim 2, wherein an aperture is provided for each light beam emitted from the coupling lens.
前記レンズは、凹面側を前記光偏向器に向けて配置され、入射する互いに波長の異なる光束のそれぞれの光束径を収束させる単一のメニスカスレンズであり、
前記メニスカスレンズは、凸面である第1面に入射して分散した互いに波長の異なる光束が、凹面である第2面から出射する際に発散度合いのばらつきを収束する方向に屈折する設計とされている請求項1乃至3の何れか一項記載の光走査装置。
The lens is a single meniscus lens that is arranged with the concave surface facing the optical deflector, and converges the respective light beam diameters of incident light beams having different wavelengths,
The meniscus lens is designed to be refracted in the direction in which the variation in the divergence degree converges when the light beams having different wavelengths incident and dispersed on the first surface which is a convex surface are emitted from the second surface which is a concave surface. The optical scanning device according to any one of claims 1 to 3 .
前記凹面ミラーは、少なくとも1の方向において非円弧面形状を有する請求項1乃至の何れか一項記載の光走査装置。 The concave mirror, an optical scanning apparatus according to any one of claims 1 to 4 having a non-arcuate sectional shape in at least one direction. 請求項1乃至の何れか一項記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射される光束を、外部に設けられた半透過鏡に向けて折り返すミラーと、を有し、
前記ミラーと前記半透過鏡の有する少なくとも1つの光学面が凹面である画像形成装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5 ,
A mirror that folds the light beam emitted from the optical scanning device toward a semi-transparent mirror provided outside,
An image forming apparatus in which at least one optical surface of the mirror and the semi-transmissive mirror is a concave surface.
請求項1乃至の何れか一項記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射される光束を折り返すミラーと、
前記ミラーで折り返された前記光束が入射する半透過鏡と、を有し、
前記ミラーと前記半透過鏡の有する少なくとも1つの光学面が凹面である画像形成装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5 ,
A mirror that folds the light beam emitted from the optical scanning device;
A semi-transparent mirror on which the light flux reflected by the mirror enters,
An image forming apparatus in which at least one optical surface of the mirror and the semi-transmissive mirror is a concave surface.
前記ミラーは、単一の凹面ミラーである請求項又は記載の画像形成装置。 The mirror image forming apparatus according to claim 6 or 7, wherein a single concave mirror. 請求項1乃至の何れか一項記載の光走査装置と、
前記光走査装置から出射される光束が入射する凹面を有する半透過鏡と、を有する画像形成装置。
An optical scanning device according to any one of claims 1 to 5 ,
An image forming apparatus comprising: a semi-transmissive mirror having a concave surface on which a light beam emitted from the optical scanning device is incident.
前記半透過鏡は、前記光源素子が出射する光束の波長帯を選択的に反射する請求項乃至の何れか一項記載の画像形成装置。 It said semitransparent mirror, the image forming apparatus of any one of claims 6-9 wherein the light source element selectively reflects the wavelength band of the light flux emitted. 前記凹面がアナモフィックである請求項乃至10の何れか一項記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 6 to 10 wherein the concave surface is an anamorphic. 請求項乃至11の何れか一項記載の画像形成装置を搭載し、
前記半透過鏡をフロントウィンドウと一体化し、
運転者が前記半透過鏡の反射面よりも前方の所定の位置に前記2次元像の拡大された虚像を視認可能な車両。
An image forming apparatus according to any one of claims 6 to 11 is mounted,
The semi-transparent mirror is integrated with the front window,
A vehicle in which a driver can visually recognize an enlarged virtual image of the two-dimensional image at a predetermined position ahead of the reflecting surface of the semi-transmissive mirror.
JP2011179074A 2011-08-18 2011-08-18 Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus Expired - Fee Related JP5919678B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011179074A JP5919678B2 (en) 2011-08-18 2011-08-18 Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011179074A JP5919678B2 (en) 2011-08-18 2011-08-18 Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013041182A JP2013041182A (en) 2013-02-28
JP5919678B2 true JP5919678B2 (en) 2016-05-18

Family

ID=47889609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011179074A Expired - Fee Related JP5919678B2 (en) 2011-08-18 2011-08-18 Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5919678B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113260899A (en) * 2019-04-26 2021-08-13 松下知识产权经营株式会社 Optical system

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9158124B2 (en) 2012-12-21 2015-10-13 Ricoh Company, Ltd. Image display device and vehicle incorporating the same
JP2015022158A (en) * 2013-07-19 2015-02-02 株式会社リコー Optical scanner and image display device
JP2015041039A (en) * 2013-08-23 2015-03-02 株式会社リコー Optical scanner, image forming apparatus, and vehicle
JP6710017B2 (en) * 2014-10-07 2020-06-17 株式会社リコー Image display
JP6458935B2 (en) * 2014-12-10 2019-01-30 株式会社リコー Virtual image display device and image projection device
EP3693203B1 (en) 2014-12-10 2022-05-18 Ricoh Company, Ltd. Controller, display, method and carrier means for information provision
JP6451277B2 (en) * 2014-12-10 2019-01-16 株式会社リコー Virtual image display device and image projection device
JP6531329B2 (en) * 2015-10-30 2019-06-19 本田技研工業株式会社 Image display device
JP2017097968A (en) * 2015-11-18 2017-06-01 スタンレー電気株式会社 Vehicular lighting fixture
DE112016005488B4 (en) * 2015-12-01 2021-11-25 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Head-up display and mobile object equipped with a head-up display
JP6781930B2 (en) * 2016-07-06 2020-11-11 株式会社リコー Optical scanning device, projection device and display device
JP6489388B2 (en) * 2017-07-28 2019-03-27 株式会社リコー Optical deflector, optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle
JP6627994B2 (en) * 2019-01-09 2020-01-08 株式会社リコー Optical deflector, optical scanning device, image forming device, and vehicle

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5257823A (en) * 1975-11-07 1977-05-12 Hitachi Ltd Light ray scanning device
JP4682470B2 (en) * 2001-07-16 2011-05-11 株式会社デンソー Scan type display device
JP4481625B2 (en) * 2003-11-27 2010-06-16 キヤノン株式会社 Two-dimensional scanning device and scanning image display device using the same
JP4522253B2 (en) * 2004-12-24 2010-08-11 キヤノン株式会社 Optical scanning device and image display device using the same
KR100860987B1 (en) * 2006-12-01 2008-09-30 삼성전자주식회사 Two-dimensional micro scanner
JP2009150947A (en) * 2007-12-19 2009-07-09 Hitachi Ltd Head-up display device for vehicle
JP5304380B2 (en) * 2008-07-23 2013-10-02 株式会社リコー Optical scanning device, image projection device using the same, head-up display device, and mobile phone
JP2010145745A (en) * 2008-12-18 2010-07-01 Equos Research Co Ltd Image forming apparatus and head-up display device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113260899A (en) * 2019-04-26 2021-08-13 松下知识产权经营株式会社 Optical system
CN113260899B (en) * 2019-04-26 2024-04-02 松下知识产权经营株式会社 Optical system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013041182A (en) 2013-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5919678B2 (en) Optical scanning device, image forming apparatus, and vehicle equipped with image forming apparatus
JP2013061554A (en) Image forming apparatus, and vehicle with image forming apparatus mounted thereon
US10502972B2 (en) Image display device and mobile object
US9247221B2 (en) Scanning type projector
JP6207850B2 (en) Virtual image display device
JP5517992B2 (en) Scanning projector
US20190204591A1 (en) Image display apparatus
JP6823817B2 (en) Head-up display device
JP6606998B2 (en) Screen, image display device and object device
US10732410B2 (en) Image projection device and head-up display device provided with image projection device
JP6797049B2 (en) Vehicles equipped with image forming devices and image forming devices
WO2017138431A1 (en) Display device and head-up display
JP2019164239A (en) Display unit and apparatus
KR102087800B1 (en) Virtual display
JP2017015955A (en) Display device
JP6107996B2 (en) Image forming apparatus and vehicle equipped with image forming apparatus
JP2020091499A (en) Image forming apparatus, and vehicle having image forming apparatus mounted thereon
JP4639691B2 (en) Optical scanning device and image display device
CN112034620A (en) Target reflection type diffusion sheet head-up display device
JP6795796B2 (en) Image display device
JP7021939B2 (en) Information display device
JP6651139B2 (en) Image display device and moving object
WO2020039847A1 (en) Image projection apparatus, diffusion screen, and mobile object
JP6776748B2 (en) Light source device, image display device
JP2018194820A (en) Virtual image forming apparatus and movable body

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140711

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150316

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150324

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150525

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150818

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151019

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160328

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5919678

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees