JP6074737B2 - Tandem scanning optical system - Google Patents

Tandem scanning optical system Download PDF

Info

Publication number
JP6074737B2
JP6074737B2 JP2012227725A JP2012227725A JP6074737B2 JP 6074737 B2 JP6074737 B2 JP 6074737B2 JP 2012227725 A JP2012227725 A JP 2012227725A JP 2012227725 A JP2012227725 A JP 2012227725A JP 6074737 B2 JP6074737 B2 JP 6074737B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
scanning
scanning direction
light beams
lens
scanned
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.)
Active
Application number
JP2012227725A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014081418A (en
Inventor
大木 誠
誠 大木
渉 妹尾
渉 妹尾
英生 植村
英生 植村
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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 Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2012227725A priority Critical patent/JP6074737B2/en
Publication of JP2014081418A publication Critical patent/JP2014081418A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6074737B2 publication Critical patent/JP6074737B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、複数色用の光ビームから構成される光束を同一偏光面で偏向した後、対応色の被走査面に走査するタンデム型走査光学系に関する。   The present invention relates to a tandem scanning optical system that scans a scanning surface of a corresponding color after deflecting a light beam composed of light beams for a plurality of colors on the same polarization plane.

タンデム型走査光学系において、同一偏光面で偏向された光束は、複数色用の光ビームから構成され、対応色の被走査面に至るまでの光路の途中で、各色の光ビームに空間的に分離される。分離のためには、光束には、複数の光ビームは、空間的には分離されていないが、微小な空間をあけて互いに離れている必要がある。   In a tandem scanning optical system, a light beam deflected by the same polarization plane is composed of a light beam for a plurality of colors, and is spatially distributed to each color light beam in the middle of the optical path to the scanned surface of the corresponding color. To be separated. For separation, a plurality of light beams are not spatially separated from each other in the luminous flux, but need to be separated from each other with a very small space.

光ビームの分離手法として、斜入射光学系がある。斜入射光学系では、複数色用の光ビームは、偏光面の法線に対し副走査方向にある角度(以下、斜入射角という)を持って該偏光面に入射される。斜入射光学系には、片側偏向と両側偏向がある。このうち、両側偏向では、ある複数色の光ビームが光束を構成して偏光面に入射され、残りの複数色の光ビームが別の光束を構成して別の偏光面に入射される。一般的な斜入射光学系では、偏向後、複数色の光ビームは、複数色で共用される共通走査レンズを通過後、個々の光ビームに分離手段によって分離される。   As an optical beam separation method, there is an oblique incidence optical system. In the oblique incidence optical system, the light beams for a plurality of colors are incident on the polarization plane with an angle in the sub-scanning direction (hereinafter referred to as an oblique incidence angle) with respect to the normal line of the polarization plane. The oblique incidence optical system includes one-side deflection and both-side deflection. Among these, in both-side deflection, a light beam of a plurality of colors constitutes a light beam and enters the polarization plane, and the remaining light beams of a plurality of colors constitute another light flux and enter a different polarization surface. In a general oblique incidence optical system, after deflection, the light beams of a plurality of colors pass through a common scanning lens shared by the plurality of colors, and are then separated into individual light beams by a separating unit.

一般的な構成の斜入射光学系に対し、下記の特許文献1には、光偏向器にて走査された複数の光ビームを分離した後に、複数の光ビームを結像するための共通走査レンズを備えた光走査装置が記載されている。   A common scanning lens for imaging a plurality of light beams after separating a plurality of light beams scanned by an optical deflector is disclosed in Patent Document 1 below for an oblique incidence optical system having a general configuration. An optical scanning device comprising

特開2011−95383号公報JP 2011-95383 A

共通走査レンズの副走査方向を一つの面で構成する場合、その面は副走査方向に互いに対称な形状を有する必要がある。この共通走査レンズに複数の光ビームを通過させると、通過後の複数の光ビームは、通過前と比較して互いに近づく関係となる。それゆえ、これら光ビームを空間的に分離するには、斜入射角を大きくする必要がある。しかし、斜入射角を大きくすると、走査線曲がりが発生したり、光ビームが走査光学レンズにねじれて入射されたりする。その結果、走査光学レンズでの収差補正が難しくなるという問題点があった。   When the sub-scanning direction of the common scanning lens is constituted by one surface, the surfaces need to have shapes symmetrical to each other in the sub-scanning direction. When a plurality of light beams are allowed to pass through the common scanning lens, the plurality of light beams after passing are closer to each other than before passing. Therefore, it is necessary to increase the oblique incidence angle in order to spatially separate these light beams. However, when the oblique incident angle is increased, scanning line bending occurs or the light beam is twisted and incident on the scanning optical lens. As a result, there is a problem that it becomes difficult to correct aberrations with the scanning optical lens.

それゆえに、本発明の目的は、走査光学レンズでの収差補正が容易となるタンデム型走査光学系を提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a tandem scanning optical system that facilitates aberration correction with a scanning optical lens.

上記目的を達成するために、本発明の一局面は、複数の被走査面と、前記複数の被走査面のそれぞれに対応して設けられ、対応する被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、前記偏光器によって走査された複数の光ビームであって、走査レンズを通過していない複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、前記複数の被走査面それぞれに対応して一つずつ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備えている。


To achieve the above object, according to one aspect of the present invention, there is provided a plurality of scanned surfaces and a light beam provided to each of the plurality of scanned surfaces and to be irradiated to the corresponding scanned surface. A plurality of light sources to be emitted, and a plurality of light beams emitted from the plurality of light sources have a surface on which an oblique incident angle is incident in the sub-scanning direction, with an axis parallel to the sub-scanning direction as a center A polarizer that rotates and scans a plurality of light beams incident on the surface in the main scanning direction, and a plurality of light beams that are scanned by the polarizer and that have not passed through the scanning lens Separating means for separating the beam into individual light beams and one corresponding to each of the plurality of scanned surfaces are provided, and the light beams separated by the separating means are converged to correspond to the corresponding scanned surface. A plurality of scanning lenses emitting toward the It is provided.


各前記走査レンズの一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、各前記走査レンズの一面は、前記主走査方向に非対称な形状を有しており、各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している。   One surface of each scanning lens has an asymmetric shape in the sub-scanning direction, one surface of each scanning lens has an asymmetric shape in the main scanning direction, and the optical axis of each scanning lens is , And eccentric with respect to a plane perpendicular to the rotation axis of the polarizer.

上記局面によれば、走査光学レンズでの収差補正が容易となるタンデム型走査光学系を提供することである。   According to the above aspect, it is an object of the present invention to provide a tandem scanning optical system that facilitates aberration correction with a scanning optical lens.

第一実施形態に係るタンデム型走査光学系の各光路の上流側の構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the upstream of each optical path of the tandem scanning optical system which concerns on 1st embodiment. 図1のタンデム型走査光学系の各光路の下流側の構成を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a downstream configuration of each optical path of the tandem scanning optical system in FIG. 1. 光束の分離位置における光ビームの関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship of the light beam in the separation position of a light beam. 主走査方向の像高によって、偏向点中心から走査レンズの入射面までの距離が異なることを示す模式図である。It is a schematic diagram showing that the distance from the center of the deflection point to the incident surface of the scanning lens varies depending on the image height in the main scanning direction. 走査レンズへの光束の入射位置(副走査方向の高さ)が主走査方向への像高によって異なることを示す模式図である。It is a schematic diagram showing that the incident position (the height in the sub-scanning direction) of the light beam on the scanning lens varies depending on the image height in the main scanning direction. 走査レンズの芯厚および副走査方向高さを示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the core thickness and subscanning direction height of a scanning lens. 図1のタンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図である。FIG. 2 is a top view when one optical path in the tandem scanning optical system of FIG. 1 is developed in the X-axis direction. 図7Aに示すタンデム型走査光学系の側面図である。FIG. 7B is a side view of the tandem scanning optical system shown in FIG. 7A. 斜入射角と偏芯量の関係を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the relationship between an oblique incident angle and the amount of eccentricity. 変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図である。It is a top view when one optical path is developed in the X-axis direction in the tandem scanning optical system according to the modification. 図9Aに示すタンデム型走査光学系の側面図である。FIG. 9B is a side view of the tandem scanning optical system shown in FIG. 9A. 第二実施形態に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図である。It is a top view when one optical path in the tandem scanning optical system according to the second embodiment is developed in the X-axis direction. 図10Aに示すタンデム型走査光学系の側面図である。FIG. 10B is a side view of the tandem scanning optical system shown in FIG. 10A.

(はじめに)
まず、本発明の各実施形態に係るタンデム型走査光学系の説明に先立ち、用語の定義を行う。いくつかの図面には、X軸、Y軸およびZ軸が示されている。X軸はタンデム型走査光学系における左右方向(横方向)を示す。また、Y軸は、タンデム型走査光学系における前後方向(奥行き方向)を示すと共に、各被走査面において光ビームが走査される方向(以下、主走査方向という)を示す。また、Z軸は画像形成装置の上下方向(高さ方向)を示す。また、Z軸は、タンデム型走査光学系をX軸方向に展開した時には光ビームの副走査方向を示す。
(Introduction)
Prior to the description of the tandem scanning optical system according to each embodiment of the present invention, terms are defined. In some drawings, the X, Y, and Z axes are shown. The X axis indicates the horizontal direction (lateral direction) in the tandem scanning optical system. The Y axis indicates the front-rear direction (depth direction) in the tandem scanning optical system and the direction in which the light beam is scanned on each surface to be scanned (hereinafter referred to as the main scanning direction). The Z axis indicates the vertical direction (height direction) of the image forming apparatus. The Z-axis indicates the sub-scanning direction of the light beam when the tandem scanning optical system is developed in the X-axis direction.

また、図中、いくつかの構成には、参照符号の後に、a,b,c,dの添え字が付加されている。a,b,c,dは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)を意味する。例えば、被走査面1aは、Y用の被走査面1を意味する。また、上記添え字が参照符号に付加されていない場合、この参照符号は各色用を総称していることを意味する。例えば、被走査面1は、Y,M,C,Bkの各色用の被走査面1a〜1dを総称している。   In addition, in some of the configurations, subscripts a, b, c, and d are added after reference numerals in some configurations. a, b, c, and d mean yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk). For example, the scanned surface 1a means the scanned surface 1 for Y. In addition, when the subscript is not added to the reference code, this reference code is a generic term for each color. For example, the scanned surface 1 is a generic term for scanned surfaces 1a to 1d for each color of Y, M, C, and Bk.

(第一実施形態)
以下、図面を参照して、第一実施形態に係るタンデム型走査光学系について説明する。まず、図1および図2を参照する。タンデム型走査光学系は、フルカラーの複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される。画像形成装置には、YMCKの各色に対応して、被走査面1a〜1dが並置される。タンデム型走査光学系は、対応色の画像データで変調された光ビームBa〜Bdを被走査面1a〜1dに照射して、対応色の静電潜像を被走査面1a〜1dに形成する。
(First embodiment)
Hereinafter, the tandem scanning optical system according to the first embodiment will be described with reference to the drawings. First, FIG. 1 and FIG. 2 are referred. The tandem scanning optical system is mounted on an image forming apparatus such as a full-color copying machine or printer. In the image forming apparatus, the scanned surfaces 1a to 1d are juxtaposed corresponding to each color of YMCK. The tandem scanning optical system irradiates the scanned surfaces 1a to 1d with light beams Ba to Bd modulated with image data of the corresponding color, and forms electrostatic latent images of the corresponding color on the scanned surfaces 1a to 1d. .

タンデム型走査光学系は、所謂両側偏向方式を採用しており、上記被走査面1a〜1dに加え、光源2a〜2dと、コリメータレンズ3a〜3dと、絞り4a〜4dと、折り返しミラー5b,5cと、合成ミラー61,62と、シリンドリカルレンズ71,72と、偏向器8と、分離ミラー91,92と、走査レンズ10a〜10dと、上流側折り返しミラー11a〜11dと、下流側折り返しミラー12a〜12dと、を備えている。 The tandem scanning optical system employs a so-called double-sided deflection system, and in addition to the scanned surfaces 1a to 1d, the light sources 2a to 2d, the collimator lenses 3a to 3d, the stops 4a to 4d, the folding mirror 5b, 5c, synthetic mirrors 6 1 and 6 2 , cylindrical lenses 7 1 and 7 2 , deflector 8, separation mirrors 9 1 and 9 2 , scanning lenses 10 a to 10 d, and upstream folding mirrors 11 a to 11 d And downstream folding mirrors 12a to 12d.

被走査面1は、対応色の光路の最下流位置に設けられる。被走査面1は、対応色の感光体ドラムの周面であり、図示しないモータからの駆動力により副走査方向に回転する。回転する被走査面1には、対応色の光ビームBが主走査方向に1ラインずつ順次的に走査される。   The scanned surface 1 is provided at the most downstream position of the optical path of the corresponding color. The surface 1 to be scanned is a peripheral surface of the corresponding photosensitive drum, and is rotated in the sub-scanning direction by a driving force from a motor (not shown). A corresponding color light beam B is sequentially scanned on the rotating scanned surface 1 line by line in the main scanning direction.

光源2は、対応色の光路の最上流位置に設けられ、対応色の光ビームBを出射する。より具体的には、光源2aは、Y用の画像データが自身に入力されると、入力画像データで変調された光ビームBaを出射する。光源2b〜2dは、対応色の画像データが入力されると、入力画像データで変調された光ビームBb〜Bdを出射する。   The light source 2 is provided at the most upstream position of the corresponding color optical path, and emits the corresponding color light beam B. More specifically, when the image data for Y is input to the light source 2a, the light source 2a emits a light beam Ba modulated by the input image data. When the corresponding color image data is input, the light sources 2b to 2d emit light beams Bb to Bd modulated by the input image data.

コリメータレンズ3a〜3dは、光源2a〜2dの直ぐ下流側に設けられ、光源2a〜2dから出射された光ビームBa〜Bdを平行光に変換する。また、絞り4a〜4dは、コリメータレンズ3a〜3dの直ぐ下流側に設けられ、平行光となった光ビームBa〜BdをZ軸方向(副走査方向)に所定幅を有するように整形する。   The collimator lenses 3a to 3d are provided immediately downstream of the light sources 2a to 2d, and convert the light beams Ba to Bd emitted from the light sources 2a to 2d into parallel light. The diaphragms 4a to 4d are provided immediately downstream of the collimator lenses 3a to 3d, and shape the light beams Ba to Bd that have become parallel lights so as to have a predetermined width in the Z-axis direction (sub-scanning direction).

折り返しミラー5b,5cは、絞り4b,4cの直ぐ下流側に設けられる。この折り返しミラー5b,5cには、絞り4b,4cを通過した光ビームBb,Bcが入射される。折り返しミラー5b,5cは、入射光ビームBb,Bcを、合成ミラー61,62に向けて反射する。 The folding mirrors 5b and 5c are provided immediately downstream of the stops 4b and 4c. The light beams Bb and Bc that have passed through the apertures 4b and 4c are incident on the folding mirrors 5b and 5c. The folding mirrors 5b and 5c reflect the incident light beams Bb and Bc toward the combining mirrors 6 1 and 6 2 .

合成ミラー61は、絞り4aおよび折り返しミラー5bの直ぐ下流側に設けられる。合成ミラー62は、絞り4dおよび折り返しミラー5cの直ぐ下流側に設けられる。合成ミラー61,62には、折り返しミラー5b,5cにより反射された光ビームBb,Bcが入射される。また、合成ミラー61は、絞り4aを通過した光ビームBaの進行方向に揃うように、入射光ビームBbを反射する。これによって、光ビームBa,Bbからなる光束B1が形成される。光束B1において、光ビームBa,Bbは、同一方向に進行し、副走査方向に並び、かつ空間的に分離されていない(換言すると、空間的に結合している)。同様に、合成ミラー62は、絞り4dを通過した光ビームBdの進行方向に揃うように、入射光ビームBcを反射する。これによって、光ビームBc,Bdからなる光束B2が形成される。光束B2において、光ビームBc,Bdは、同一方向に進行し、副走査方向に並び、かつ空間的に分離されていない。 Combining mirror 61 is provided immediately downstream of the throttle 4a and folding mirror 5b. Combining mirror 6 2 is provided immediately downstream of the throttle 4d and folding mirror 5c. The light beams Bb and Bc reflected by the folding mirrors 5b and 5c are incident on the combining mirrors 6 1 and 6 2 . Further, the combining mirror 61, as is aligned with the traveling direction of the light beam Ba having passed through the aperture 4a, it reflects incident light beam Bb. As a result, a light beam B 1 composed of the light beams Ba and Bb is formed. In the light beam B 1 , the light beams Ba and Bb travel in the same direction, are aligned in the sub-scanning direction, and are not spatially separated (in other words, spatially coupled). Similarly, the combining mirror 6 2, as aligned in the traveling direction of the light beam Bd that has passed through the aperture 4d, reflects incident light beam Bc. As a result, a light beam B 2 composed of the light beams Bc and Bd is formed. In the light beam B 2 , the light beams Bc and Bd travel in the same direction, are aligned in the sub-scanning direction, and are not spatially separated.

シリンドリカルレンズ71,72は、入射光束B1,B2を、少なくとも副走査方向に収束する。より詳細には、シリンドリカルレンズ71は、入射光束B1を構成する光ビームBa,Bbを、偏向器8の偏光面81に結像させる。また、シリンドリカルレンズ72は、入射光束B2を構成する光ビームBc,Bdを、偏向器8の偏光面82に結像させる。 The cylindrical lenses 7 1 and 7 2 converge the incident light beams B 1 and B 2 at least in the sub-scanning direction. More specifically, the cylindrical lens 7 1 focuses the light beams Ba and Bb constituting the incident light beam B 1 on the polarization plane 8 1 of the deflector 8. The cylindrical lens 7 2 forms an image of the light beams Bc and Bd constituting the incident light beam B 2 on the polarization plane 8 2 of the deflector 8.

偏向器8は、ポリゴンミラーおよびモータ(図示せず)によって構成される。ポリゴンミラーは、偏光面81および偏光面82を有する。偏光面81,82には、シリンドリカルレンズ71,72を通過した光束B1,B2が入射される。 The deflector 8 includes a polygon mirror and a motor (not shown). The polygon mirror has a polarization plane 8 1 and a polarization plane 8 2 . The polarization plane 8 1, 8 2, the cylindrical lens 71, 7 two beams B 1 that has passed through, B 2 is incident.

ここで、ポリゴンミラーにおけるZ軸方向の中心を、副方向中心とする。また、ポリゴンミラーの回転軸に垂直で、副方向中心を含む面を基準面とする。光ビームBa,Bbは、この基準面に対して対称にかつ所定の斜入射角で偏光面81に入射される(斜入射光学系)。同様に、光ビームBc,Bdは、基準面に対し対称にかつ所定の斜入射角で偏光面82に入射される。 Here, the center in the Z-axis direction of the polygon mirror is defined as the sub-direction center. Further, a plane that is perpendicular to the rotation axis of the polygon mirror and includes the center in the sub direction is set as a reference plane. Light beams Ba, Bb is incident on the polarizing surface 81 at a predetermined oblique angle of incidence and symmetrically with respect to the reference plane (oblique incidence optical system). Similarly, the light beams Bc, Bd is incident on the polarizing surface 82 at a predetermined oblique angle of incidence and symmetrically with respect to the reference plane.

ポリゴンミラーは、モータの駆動力を受けて、回転軸を中心として、基準面に対し平行に回転する。これによって、ポリゴンミラーは、偏光面81への入射光ビームBa,Bbを分離ミラー91に向けて反射および偏向すると共に、主走査方向に走査する。同様に、ポリゴンミラーは、偏光面82への入射光ビームBc,Bdを分離ミラー92に向けて反射および偏向すると共に、主走査方向に走査する。 The polygon mirror receives the driving force of the motor and rotates in parallel with the reference plane about the rotation axis. Thus, the polygon mirror reflects and deflects the incident light beams Ba and Bb on the polarization plane 8 1 toward the separation mirror 9 1 and scans in the main scanning direction. Similarly, the polygon mirror, the incident light beam Bc to the polarization plane 82, while reflection and deflected towards the Bd the separation mirror 9 2, is scanned in the main scanning direction.

分離ミラー91は、光ビームBbの光路上であって、偏向器8および走査レンズ10bの間に配置される。具体的には、分離ミラー91には、偏光面81で反射された光束B1のうち、光ビームBbは入射されるが、光ビームBaは入射されないように、該分離ミラー91は配置される。分離ミラー91は、入射光ビームBbを走査レンズ10bに向けて反射する。なお、光ビームBaは、本実施形態では例示的に、分離ミラー91の直ぐ上方を走査レンズ10aの方向に向けて通過するとする。このようにして、分離ミラー91は、入射光束B1を光ビームBa,Bbに空間的に分離する。光ビームBaは走査レンズ10aに向かい、光ビームBbは走査レンズ10bに向かう。 The separation mirror 9 1 is disposed on the optical path of the light beam Bb and between the deflector 8 and the scanning lens 10b. Specifically, the separation mirror 9 1 includes the light beam Bb out of the light beam B 1 reflected by the polarization plane 8 1 , but the light beam Ba is not incident on the separation mirror 9 1. Be placed. Separation mirror 9 1 reflects the incident light beam Bb on the scanning lens 10b. The light beam Ba illustratively in this embodiment, and passes toward the immediate above of the separation mirror 9 1 in the direction of the scanning lens 10a. In this way, the separation mirror 9 1 spatially separates the incident light beam B 1 into the light beams Ba and Bb. The light beam Ba is directed to the scanning lens 10a, and the light beam Bb is directed to the scanning lens 10b.

分離ミラー92は、光ビームBcの光路上であって、偏向器8および走査レンズ10cの間に配置される。具体的には、分離ミラー92には、偏光面82で反射された光束B2のうち、光ビームBcは入射されるが、光ビームBdは入射されないように、該分離ミラー92は配置される。分離ミラー92は、入射光ビームBcを走査レンズ10cに向けて反射する。なお、光ビームBdは、本実施形態では例示的に、分離ミラー92の直ぐ上方を走査レンズ10dの方向に向けて通過するとする。このように、分離ミラー92は、入射光束B2を空間的に分離する。光ビームBcは走査レンズ10cに向かい、光ビームBdは走査レンズ10dに向かう。 Separation mirror 9 2 is an optical path of the light beam Bc, is arranged between the deflector 8 and the scanning lens 10c. Specifically, the separation mirror 9 2 includes the light beam Bc out of the light beam B 2 reflected by the polarization plane 8 2 , but the light beam Bd does not enter the separation mirror 9 2. Be placed. Separation mirror 9 2, reflects the incident light beam Bc on the scanning lens 10c. The light beam Bd illustratively in this embodiment, and passes toward the immediate above of the separation mirror 9 2 in the direction of the scanning lens 10d. In this way, the separation mirror 9 2 spatially separates the incident light beam B 2 . The light beam Bc goes to the scanning lens 10c, and the light beam Bd goes to the scanning lens 10d.

走査レンズ10aは、光ビームBaの光路上に設けられる。同様に、走査レンズ10b〜10dは、光ビームBb〜Bdの各光路上に設けられる。走査レンズ10a〜10dは、偏向器8により走査された光ビームBa〜Bdを被走査面1a〜1d上に結像させる。より詳細には、走査レンズ10a〜10dは、被走査面1a〜1d上で光ビームBa〜Bdの主走査方向への走査速度が一定となると共に、光ビームBa〜Bdのビーム径が均一となるような光学特性を有している。   The scanning lens 10a is provided on the optical path of the light beam Ba. Similarly, the scanning lenses 10b to 10d are provided on the optical paths of the light beams Bb to Bd. The scanning lenses 10a to 10d image the light beams Ba to Bd scanned by the deflector 8 on the scanned surfaces 1a to 1d. More specifically, in the scanning lenses 10a to 10d, the scanning speeds of the light beams Ba to Bd in the main scanning direction are constant on the scanned surfaces 1a to 1d, and the beam diameters of the light beams Ba to Bd are uniform. It has such optical characteristics.

上流側折り返しミラー11a〜11dおよび下流側折り返しミラー12a〜12dは、走査レンズ10a〜10dを通過した光ビームBa〜Bdを反射して、被走査面1a〜1dに導く。より詳細には、光ビームBaは、ミラー11a,12aで反射された後、防塵用ウインドウ(図示せず)を通過して、被走査面1a上に結像する。同様に、光ビームBb〜Bdは、ミラー11b〜11d,12b〜12dで反射された後、対応する防塵用ウインドウ(図示せず)を通過して、被走査面1b〜1d上に結像する。   The upstream folding mirrors 11a to 11d and the downstream folding mirrors 12a to 12d reflect the light beams Ba to Bd that have passed through the scanning lenses 10a to 10d and guide them to the scanned surfaces 1a to 1d. More specifically, the light beam Ba is reflected by the mirrors 11a and 12a, passes through a dustproof window (not shown), and forms an image on the scanned surface 1a. Similarly, the light beams Bb to Bd are reflected by the mirrors 11b to 11d and 12b to 12d, and then pass through corresponding dustproof windows (not shown) to form images on the scanned surfaces 1b to 1d. .

(課題の詳細について)
例えば、分離ミラーによって光束を副走査方向に分離する場合、図3に示すように、該光束に含まれる複数色向けの光ビーム(例えば光ビームBa,Bb)は、分離されるX軸方向位置Xsにおいて間隔Δ1をあけて離れている必要がある。この間隔Δ1は、複数の光ビーム(Ba,Bb)の主光線同士の間隔Δ2と、各光ビーム(Ba,Bb)の副走査方向の幅Wa,Wbとによって決まる。斜入射光学系では、上記主光線同士の間隔Δ2は、各光ビーム(Ba,Bb)の斜入射角に依存する。しかし、もし走査レンズの通過後に光束を分離すると、該走査レンズが副走査方向へと光束を収束させ、複数の主光線が互いに近づく方向に屈折する。それゆえ、走査レンズによる屈折量を予め考慮に入れて、各斜入射角は相対的に大きな角度に設計される必要がある。しかし、良く知られているように、斜入射光学系では、被走査面上で走査線曲り(所謂、Bow)が発生する。この走査線曲りは、斜入射角が大きくなればなるほど大きくなる。以下、走査線曲りについて説明する。
(About the details of the issue)
For example, when the light beam is separated in the sub-scanning direction by the separation mirror, as shown in FIG. 3, light beams for a plurality of colors (for example, light beams Ba and Bb) included in the light beam are separated in the X-axis direction position. Xs must be separated by an interval Δ 1 . This interval Δ 1 is determined by the interval Δ 2 between the principal rays of the plurality of light beams (Ba, Bb) and the widths Wa, Wb in the sub-scanning direction of the respective light beams (Ba, Bb). In the oblique incidence optical system, the distance Δ 2 between the principal rays depends on the oblique incidence angle of each light beam (Ba, Bb). However, if the light beam is separated after passing through the scanning lens, the scanning lens converges the light beam in the sub-scanning direction, and the plurality of principal rays are refracted in a direction approaching each other. Therefore, each oblique incident angle needs to be designed to be a relatively large angle in consideration of the amount of refraction by the scanning lens in advance. However, as is well known, in an oblique incidence optical system, scanning line bending (so-called Bow) occurs on the surface to be scanned. This scan line bending increases as the oblique incident angle increases. Hereinafter, scanning line bending will be described.

ここで、図4および図5を参照する。図4に示すように、走査レンズ101の主走査方向Pの形状が、偏光面102における主光線の反射点(以下、偏向点中心という)103を中心とする円弧形状でない限り、主走査方向Pの像高によって、偏向点中心103から走査レンズ101の入射面104までの距離dが異なることになる。また、斜入射光学系では、偏光面に対し光束は斜入射角を持って入射される。よって、図5に示すように、光束の走査レンズ101への入射位置(具体的には、副走査方向Qの高さ)は主走査方向中心105よりも端部106の方が低くなる。このような走査レンズ101を通過時、光束が副走査方向Qに受ける屈折力は像高によって異なる。これによって、光束には走査線曲りが発生する。   Here, FIG. 4 and FIG. 5 are referred. As shown in FIG. 4, unless the shape of the scanning lens 101 in the main scanning direction P is an arc shape centered on a reflection point (hereinafter referred to as a deflection point center) 103 of the principal ray on the polarization plane 102, the main scanning direction P The distance d from the deflection point center 103 to the incident surface 104 of the scanning lens 101 differs depending on the image height. In the oblique incidence optical system, the light beam is incident on the polarization plane with an oblique incident angle. Therefore, as shown in FIG. 5, the incident position of the light beam on the scanning lens 101 (specifically, the height in the sub-scanning direction Q) is lower at the end 106 than at the center 105 in the main scanning direction. The refractive power that the light beam receives in the sub-scanning direction Q when passing through such a scanning lens 101 varies depending on the image height. This causes scanning line bending in the light flux.

また、偏向器によって偏向された光束は、主走査方向に幅を有しているため、走査レンズに対しねじれた状態で入射される。その結果、走査レンズを通過した光束の波面収差は悪化し、光束に含まれる光ビームが太くなってしまう。   Further, since the light beam deflected by the deflector has a width in the main scanning direction, it is incident on the scanning lens in a twisted state. As a result, the wavefront aberration of the light beam that has passed through the scanning lens deteriorates, and the light beam contained in the light beam becomes thick.

上記の走査線曲りおよびねじれは、一般的には、走査レンズの面にて主走査方向の像高毎に副走査方向の傾きを変更することで補正される。しかし、走査レンズの補正パラメータは固定的であるため、走査線曲りおよびねじれの両方を完全に補正することは不可能である。したがって、走査線曲りおよびねじれを低減させるためには、斜入射角を小さくする必要がある。   The above-described scanning line bending and twist are generally corrected by changing the tilt in the sub-scanning direction for each image height in the main scanning direction on the surface of the scanning lens. However, since the correction parameters of the scanning lens are fixed, it is impossible to completely correct both scanning line bending and twisting. Therefore, in order to reduce scanning line bending and twist, it is necessary to reduce the oblique incident angle.

(分離ミラーと走査レンズの配置関係)
上記課題を解決するために、本実施形態に係るタンデム型走査光学系では、図2に示すように、走査レンズ10a〜10dの直ぐ上流側で、光束B1,B2が個々の光ビームBa〜Bdに空間的に分離される。その後、光ビームBaは走査レンズ10aに入射される。同様に、光ビームBb〜Bdは走査レンズ10b〜10dに入射される。このように、本タンデム型走査光学系では、一つの走査レンズ10a〜10dを通過するのは、対応色の被走査面1a〜1dに向かう光ビームBa〜Bbだけである。したがって、走査レンズ10a〜10dを通過後に、複数の光ビームが近づくことを考慮する必要がなくなる。そのため、斜入射角を小さくすることが可能となる。
(Relationship between separation mirror and scanning lens)
In order to solve the above problems, in the tandem type scanning optical system according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, immediately upstream side of the scanning lens 10 a to 10 d, the light flux B1, B 2 is the individual light beams Ba~ Spatial separation into Bd. Thereafter, the light beam Ba is incident on the scanning lens 10a. Similarly, the light beams Bb to Bd are incident on the scanning lenses 10b to 10d. As described above, in the tandem scanning optical system, only the light beams Ba to Bb directed to the scanned surfaces 1a to 1d of the corresponding colors pass through one scanning lens 10a to 10d. Therefore, it is not necessary to consider that a plurality of light beams approach after passing through the scanning lenses 10a to 10d. Therefore, the oblique incident angle can be reduced.

また、分離ミラーの下流側に走査レンズを配置する場合、これら走査レンズは、偏向器からある程度の距離を離す必要がある。それゆえ、走査レンズの主走査方向の偏肉度合が大きくなる。つまり、主走査方向の像高によって、走査レンズの光線通過方向の厚さが異なる。したがって、走査レンズの端部の厚みを確保しようとすると、その芯厚が厚くなる。この場合、走査レンズの成形サイクルが長くなり、その製造コストが上がってしまう。しかし、図6に示すように、偏向器8の最も近くに配置される走査レンズ10の副走査方向Qの高さhを、走査レンズ10の芯厚tよりも小さくすることで、成形サイクルは高さhで決まることになる。ここで、高さhは、走査レンズ10において光軸Aoを通過する部分における副走査方向の高さである。芯厚tは、走査レンズ10の入射面の面頂点Viおよび出射面の面頂点Voの間の距離である。これによって、芯厚tが厚くなっても、走査レンズ10の製造コストを抑えることが可能となる。   Further, when the scanning lenses are arranged on the downstream side of the separation mirror, these scanning lenses need to be separated from the deflector to some extent. Therefore, the thickness deviation of the scanning lens in the main scanning direction increases. That is, the thickness of the scanning lens in the light beam passing direction varies depending on the image height in the main scanning direction. Therefore, if the thickness of the end portion of the scanning lens is to be ensured, the core thickness increases. In this case, the molding cycle of the scanning lens becomes long and the manufacturing cost increases. However, as shown in FIG. 6, by making the height h in the sub-scanning direction Q of the scanning lens 10 disposed closest to the deflector 8 smaller than the core thickness t of the scanning lens 10, the molding cycle is It is determined by the height h. Here, the height h is the height in the sub-scanning direction in the portion of the scanning lens 10 that passes through the optical axis Ao. The core thickness t is a distance between the surface vertex Vi of the incident surface of the scanning lens 10 and the surface vertex Vo of the output surface. As a result, the manufacturing cost of the scanning lens 10 can be suppressed even when the core thickness t is increased.

(タンデム型走査光学系における光学素子の面形状)
ここで、図7Aおよび図7Bを参照する。図7Aは、本タンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図であり、図7Bは、図7Aのタンデム型走査光学系の側面図である。図7Aおよび図7Bには、代表的に、一つの光路、つまり、偏向器8、走査レンズ10および被走査面1が示されている。
(Surface shape of optical element in tandem scanning optical system)
Reference is now made to FIGS. 7A and 7B. 7A is a top view when one optical path in the tandem scanning optical system is developed in the X-axis direction, and FIG. 7B is a side view of the tandem scanning optical system in FIG. 7A. 7A and 7B typically show one optical path, that is, the deflector 8, the scanning lens 10, and the surface 1 to be scanned.

ここで、以下の説明の便宜のため、偏向器8における偏向点中心のX座標値、Y座標値およびZ座標値を(0,0,0)とする。また、偏向器8の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、以下の表1の最上段(面番号1)に示す通りである。なお、面頂点座標としては、ポリゴンミラーの回転中心の座標値が示されている。   Here, for convenience of the following description, it is assumed that the X coordinate value, the Y coordinate value, and the Z coordinate value of the deflection point center in the deflector 8 are (0, 0, 0). Further, the shape of the polarization plane of the deflector 8, the surface vertex coordinates, and the components of the local X vector are as shown in the top row (surface number 1) in Table 1 below. As the surface vertex coordinates, coordinate values of the rotation center of the polygon mirror are shown.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

また、走査レンズ10は、主走査方向に非対称な一面と、副走査方向に非対称な一面とを少なくとも有する。ここで、主走査方向に非対称な面と、副走査方向に非対称な面とは同一でも構わないし、互いに異なっていても構わない。このような走査レンズ10は、それぞれが自由曲面である入射面および出射面を有する。入射面の面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、表1の面番号2(二段目)に示される。また、出射面に関しては面番号3(三段目)に示されている。なお、走査レンズ10の屈折率は表1の右端に例示される通りである。   The scanning lens 10 has at least one surface that is asymmetric in the main scanning direction and one surface that is asymmetric in the sub-scanning direction. Here, the asymmetric surface in the main scanning direction and the asymmetric surface in the sub scanning direction may be the same or different from each other. Such a scanning lens 10 has an entrance surface and an exit surface, each of which is a free-form surface. The surface vertex coordinates of the incident surface and the components of the local X vector are shown in surface number 2 (second stage) in Table 1. The exit surface is indicated by surface number 3 (third stage). The refractive index of the scanning lens 10 is as illustrated at the right end of Table 1.

上記入射面および出射面は、表2に示すような自由曲面係数を有する。表2から明らかなように、第一実施形態では、入射面および出射面ともに、主走査方向(Y軸方向)および副走査方向(Z軸方向)に非対称である。この面形状を有することで、被走査面1上での非対称性を補正することが可能となる。また、この面形状を有する走査レンズ10とすることで、各光路上の走査レンズ10を一つで済ますことができる。これにより、タンデム型走査光学系の製造コスト等を低減することが可能となる。   The entrance surface and the exit surface have free-form surface coefficients as shown in Table 2. As is apparent from Table 2, in the first embodiment, both the entrance surface and the exit surface are asymmetric in the main scanning direction (Y-axis direction) and the sub-scanning direction (Z-axis direction). By having this surface shape, it is possible to correct asymmetry on the scanned surface 1. Moreover, by using the scanning lens 10 having this surface shape, one scanning lens 10 on each optical path can be used. This makes it possible to reduce the manufacturing cost and the like of the tandem scanning optical system.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

また、被走査面1の像面に関しては、具体的には、表1の最下段(面番号4)に示す面頂点座標およびローカルXベクトルの成分値を有する。   Further, specifically, the image plane of the scanned surface 1 has the surface vertex coordinates and the local X vector component values shown in the bottom row (surface number 4) of Table 1.

(走査レンズの光軸)
また、図8に示すように、走査レンズ10の光軸Aoが偏向器8の回転軸Arに垂直な基準面Frに対し、所定量Δ3で偏芯するように、走査レンズ10がそれぞれの光路上に配置される。ここで、所定量Δ3は、例えば斜入射角に等しく設定される。これによって、主走査方向Pの像高によって、偏向器8の偏光面から対応する走査レンズ10の入射面までの距離が異なる度合いを小さくすることが可能となる。さらに、走査レンズ10への光ビームBの入射位置(具体的には、副走査方向Qの高さ)が主走査方向Pの像高によって変わる度合も低減される。これによって、走査線曲りも小さくなる。また、走査レンズ10の偏芯配置により走査線曲りが小さくなった分、走査レンズ10の光学的性能をねじれ補正に振り分けることが可能となる。
(Scanning lens optical axis)
Further, as shown in FIG. 8, each of the scanning lenses 10 is decentered by a predetermined amount Δ 3 with respect to the reference plane Fr perpendicular to the rotation axis Ar of the deflector 8. It is arranged on the optical path. Here, the predetermined amount Δ 3 is set to be equal to the oblique incident angle, for example. This makes it possible to reduce the degree to which the distance from the polarization plane of the deflector 8 to the incident surface of the corresponding scanning lens 10 varies depending on the image height in the main scanning direction P. Furthermore, the degree to which the incident position of the light beam B on the scanning lens 10 (specifically, the height in the sub-scanning direction Q) varies depending on the image height in the main scanning direction P is also reduced. As a result, the scanning line bending is also reduced. Further, since the scanning line bending is reduced by the eccentric arrangement of the scanning lens 10, the optical performance of the scanning lens 10 can be distributed to the torsion correction.

(その他)
本実施形態では、図2に示す偏光面81,82に入射される複数の光ビームは主走査方向への収束光であることが好ましい。これにより、光源2寄りで収束作用を持たせることが可能となるため、走査レンズ10のパワー(具体的には収束力)を低減させることが可能となる。これにより、走査レンズ10の偏肉度合いを低減することが可能となる。これにより、走査レンズ10の芯厚を薄くすることが可能となるため、成形サイクルの短縮によるコスト低減が可能となる。例えば、以下の表3に示すように、走査レンズ10が無いと仮定した場合に、集光位置は偏向点中心から500mmの位置である。
(Other)
In the present embodiment, the plurality of light beams incident on the polarization planes 8 1 and 8 2 shown in FIG. 2 are preferably convergent lights in the main scanning direction. Thereby, since it is possible to have a convergence effect near the light source 2, it is possible to reduce the power (specifically, the convergence force) of the scanning lens 10. Thereby, it is possible to reduce the thickness deviation of the scanning lens 10. Thereby, since the core thickness of the scanning lens 10 can be reduced, the cost can be reduced by shortening the molding cycle. For example, as shown in Table 3 below, when it is assumed that the scanning lens 10 is not provided, the condensing position is a position 500 mm from the center of the deflection point.

(本タンデム型走査光学系の詳細な仕様)
以下の表3の左列には、本実施形態のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例が記載される。
(Detailed specifications of this tandem scanning optical system)
An example of detailed specifications of the tandem scanning optical system of the present embodiment is described in the left column of Table 3 below.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

(変形例)
図9Aは、変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図であり、図9Bは、図9Aのタンデム型走査光学系の側面図である。図9Aおよび図9Bは、図7Aおよび図7Bと比較すると、偏光面81,82に平行光が入射される点で相違する。変形例と第一実施形態の間には、それ以外に構成面に相違点は無いので、図9Aおよび図9Bにおいて、図7Aおよび図7Bに示す構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、それぞれの説明を省略する。
(Modification)
9A is a top view when one optical path in the tandem scanning optical system according to the modification is developed in the X-axis direction, and FIG. 9B is a side view of the tandem scanning optical system of FIG. 9A. 9A and 9B differ from FIGS. 7A and 7B in that parallel light is incident on the polarization planes 8 1 and 8 2 . Since there are no other differences in configuration between the modified example and the first embodiment, in FIG. 9A and FIG. 9B, the same reference numerals are given to those corresponding to the configurations shown in FIG. 7A and FIG. 7B. In addition, explanation of each is omitted.

変形例に係る偏向器8の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、以下の表4の最上段(面番号1)に示す通りである。   The shape of the polarization plane, the surface vertex coordinates, and the components of the local X vector of the deflector 8 according to the modification are as shown in the uppermost stage (surface number 1) in Table 4 below.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

また、走査レンズ10は、第一実施形態と同様であるが、入射面の面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、表4の面番号2(二段目)に示されるように相違する。また、出射面に関しては面番号3(三段目)に示されるように相違する。なお、走査レンズ10の屈折率は表4の右端に例示される通りである。   The scanning lens 10 is the same as in the first embodiment, but the surface vertex coordinates of the incident surface and the components of the local X vector are different as shown in surface number 2 (second stage) in Table 4. Further, the exit surface is different as indicated by surface number 3 (third stage). The refractive index of the scanning lens 10 is as illustrated at the right end of Table 4.

本変形例において、入射角および出射角は、表5に示すような自由曲面係数を有する。   In this modification, the incident angle and the outgoing angle have free-form surface coefficients as shown in Table 5.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

また、被走査面1の像面に関しては、具体的には、表4の最下段(面番号4)に示す面頂点座標およびローカルXベクトルの成分値を有する。   Further, specifically, the image plane of the scanned surface 1 has the surface vertex coordinates and the local X vector component values shown in the bottom row (surface number 4) of Table 4.

なお、本変形例のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例は、表3の中央列に記載される。   An example of detailed specifications of the tandem scanning optical system of this modification is described in the center column of Table 3.

(第二実施形態)
図10Aは、変形例に係るタンデム型走査光学系における一つの光路をX軸方向に展開した時の上面図であり、図10Bは、図10Aのタンデム型走査光学系の側面図である。図10Aおよび図10Bは、図7Aおよび図7Bと比較すると、走査レンズ10に代えて、少なくとも二つの走査レンズを備えている点で相違する上流側走査レンズ13および下流側走査レンズ14を備えている点で相違する。それ以外に構成面に相違点は無いので、図10Aおよび図10Bにおいて、図7Aおよび図7Bに示す構成に相当するものには同一の参照符号を付けて、それぞれの説明を省略する。
(Second embodiment)
10A is a top view when one optical path in the tandem scanning optical system according to the modification is developed in the X-axis direction, and FIG. 10B is a side view of the tandem scanning optical system in FIG. 10A. 10A and 10B are provided with an upstream scanning lens 13 and a downstream scanning lens 14 which are different from FIG. 7A and FIG. 7B in that at least two scanning lenses are provided in place of the scanning lens 10. Is different. Since there is no difference in configuration other than that, in FIGS. 10A and 10B, components corresponding to those shown in FIGS. 7A and 7B are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

第二実施形態に係る偏向器8の偏光面の形状、面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、以下の表6の最上段(面番号1)に示す通りである。   The shape of the polarization plane, the surface vertex coordinates, and the components of the local X vector of the deflector 8 according to the second embodiment are as shown in the uppermost stage (surface number 1) in Table 6 below.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

上流側走査レンズ13の入射面および出射面はそれぞれ自由曲面である。入射面の面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、表6の面番号2(二段目)に示される。また、出射面に関しては面番号3(三段目)に示されている。なお、上流側走査レンズ13の屈折率は表6の右端に例示される通りである。   The entrance surface and the exit surface of the upstream scanning lens 13 are free-form surfaces, respectively. The surface vertex coordinates of the incident surface and the components of the local X vector are shown in surface number 2 (second stage) of Table 6. The exit surface is indicated by surface number 3 (third stage). The refractive index of the upstream scanning lens 13 is as illustrated at the right end of Table 6.

ここで、上流側走査レンズ13の入射面および出射面は、主走査方向Yには非対称であるが、副走査方向Zには対称な形状を有する。上記入射面および出射面は、表7に示すような自由曲面係数を有する。表7から明らかなように、上流側走査レンズ13に関しては、副走査方向Zの奇数次(一次)がゼロであるため、入射面および出射面ともに、主走査方向(Y軸方向)に非対称である。   Here, the entrance surface and the exit surface of the upstream scanning lens 13 are asymmetric in the main scanning direction Y, but have a symmetrical shape in the sub-scanning direction Z. The entrance surface and the exit surface have free-form surface coefficients as shown in Table 7. As apparent from Table 7, regarding the upstream scanning lens 13, since the odd-order (primary) in the sub-scanning direction Z is zero, both the entrance surface and the exit surface are asymmetric in the main scanning direction (Y-axis direction). is there.

Figure 0006074737
Figure 0006074737

また、下流側走査レンズ14の入射面および出射面はそれぞれ自由曲面である。入射面の面頂点座標およびローカルXベクトルの成分は、表6の面番号4(四段目)に示される。また、出射面に関しては面番号5(五段目)に示されている。なお、下流側走査レンズ14の屈折率は表6の右端に例示される通りである。   Further, the entrance surface and the exit surface of the downstream scanning lens 14 are free-form surfaces. The surface vertex coordinates of the incident surface and the components of the local X vector are shown in surface number 4 (fourth row) in Table 6. The exit surface is indicated by surface number 5 (fifth stage). The refractive index of the downstream scanning lens 14 is as illustrated at the right end of Table 6.

ここで、下流側走査レンズ14の入射面および出射面は、主走査方向Yには対称であるが、副走査方向Zには非対称な形状を有する。上記入射面および出射面は、表8に示すような自由曲面係数を有する。表8から明らかなように、下流側走査レンズ14に関しては、主走査方向Yの奇数次がゼロであるため、入射面および出射面ともに、副走査方向(Z軸方向)に非対称である。   Here, the entrance surface and the exit surface of the downstream scanning lens 14 are symmetric in the main scanning direction Y, but asymmetric in the sub-scanning direction Z. The entrance surface and the exit surface have free-form surface coefficients as shown in Table 8. As is apparent from Table 8, regarding the downstream scanning lens 14, since the odd order in the main scanning direction Y is zero, both the incident surface and the exit surface are asymmetric in the sub-scanning direction (Z-axis direction).

Figure 0006074737
Figure 0006074737

このような二つの走査レンズ13,14を組み合わせることで、被走査面1上での非対称性を補正することが可能となる。また、各光路上の走査レンズの二つとすれば、より収差補正レベルを向上させることが可能となる。また、光路上の走査レンズが一枚の場合と比較して、パワーが各走査レンズ13,14に分散され、その結果、各走査レンズ13,14の偏肉度合が低減される。これによって、各走査レンズ13,14が成形面で製造しやすくなる。   By combining the two scanning lenses 13 and 14 as described above, it is possible to correct asymmetry on the surface 1 to be scanned. If two scanning lenses are provided on each optical path, the aberration correction level can be further improved. Further, as compared with the case where there is one scanning lens on the optical path, the power is distributed to each scanning lens 13, 14, and as a result, the degree of uneven thickness of each scanning lens 13, 14 is reduced. As a result, each of the scanning lenses 13 and 14 can be easily manufactured on the molding surface.

また、上記の通り、上流側走査レンズ13の各面の形状は副走査方向Zに対してのみ対称であり、下流側走査レンズ14の各面の形状は主走査方向Yに対してのみ対称である。それゆえ、上流側走査レンズ13および下流側走査レンズ14は光路毎で共通設計のレンズとすることが可能となる。つまり、第二実施形態のタンデム型走査光学系を構成する走査レンズは上流側および下流側で一種類ずつとすることが可能となる。   Further, as described above, the shape of each surface of the upstream scanning lens 13 is symmetric only in the sub-scanning direction Z, and the shape of each surface of the downstream scanning lens 14 is symmetric only in the main scanning direction Y. is there. Therefore, the upstream scanning lens 13 and the downstream scanning lens 14 can be designed with a common design for each optical path. That is, one type of scanning lens constituting the tandem scanning optical system of the second embodiment can be provided on the upstream side and the downstream side.

また、被走査面1の像面に関しては、具体的には、表6の最下段(面番号6)に示す面頂点座標およびローカルXベクトルの成分値を有する。   Further, specifically, the image plane of the scanned surface 1 has the surface vertex coordinates and the local X vector component values shown in the bottom row (surface number 6) of Table 6.

なお、第二実施形態のタンデム型走査光学系の詳細な仕様の一例は、表3の右列に記載される。   An example of detailed specifications of the tandem scanning optical system of the second embodiment is described in the right column of Table 3.

(付記)
上記第二実施形態において、走査レンズの数は光路毎に二個ずつ設けられるとして説明した。しかし、これに限らず、タンデム型走査光学系は光路毎に三個以上の走査レンズを備えていても構わない。
(Appendix)
In the second embodiment, it has been described that the number of scanning lenses is two for each optical path. However, the present invention is not limited to this, and the tandem scanning optical system may include three or more scanning lenses for each optical path.

本発明に係るタンデム型走査光学系は、走査光学レンズでの収差補正が容易となり、フルカラーの複写機やプリンタもしくはこれらの複合機等に有用である。   The tandem scanning optical system according to the present invention facilitates aberration correction with a scanning optical lens, and is useful for a full-color copying machine, a printer, or a complex machine of these.

1a〜1d 被走査面
2a〜2d 光源
8 偏向器
1,92 分離ミラー
10a〜10d 走査レンズ
13 上流側走査レンズ
14 下流側走査レンズ
1a to 1d Scanned surface 2a to 2d Light source 8 Deflector 9 1 , 9 2 Separating mirror 10a to 10d Scan lens 13 Upstream scan lens 14 Downstream scan lens

Claims (5)

複数の被走査面と、
前記複数の被走査面のそれぞれに対応して設けられ、対応する被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、
前記偏光器によって走査された複数の光ビームであって、走査レンズを通過していない複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、
前記複数の被走査面それぞれに対応して一つずつ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備え、
各前記走査レンズの少なくとも一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、
各前記走査レンズの少なくとも一面は、前記主走査方向に非対称な形状を有し、
各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している、タンデム型走査光学系。
A plurality of scanned surfaces;
A plurality of light sources provided corresponding to each of the plurality of scanned surfaces, and emitting a light beam to be irradiated to the corresponding scanned surface;
The plurality of light beams emitted from the plurality of light sources have a surface that is incident with an oblique incident angle in the sub-scanning direction, and rotate about an axis parallel to the sub-scanning direction to A polarizer that scans a plurality of incident light beams in the main scanning direction;
Separating means for separating the plurality of light beams scanned by the polarizer and not passing through the scanning lens into individual light beams;
A plurality of scanning lenses provided one by one corresponding to each of the plurality of scanned surfaces, converging the light beams separated by the separating means, and emitting toward the corresponding scanned surface;
At least one surface of each of the scanning lenses has an asymmetric shape in the sub-scanning direction,
At least one surface of each scanning lens has an asymmetric shape in the main scanning direction,
The tandem scanning optical system in which the optical axis of each scanning lens is decentered with respect to a plane perpendicular to the rotation axis of the polarizer.
前記複数の走査レンズのうち前記偏光器の最も近くの走査レンズにおいて、副走査方向の高さは芯厚よりも小さい、請求項1に記載のタンデム型走査光学系。 2. The tandem scanning optical system according to claim 1, wherein, in the scanning lens closest to the polarizer among the plurality of scanning lenses, a height in the sub-scanning direction is smaller than a core thickness. 複数の被走査面と、
前記複数の被走査面それぞれに対応して設けられ、対応する前記被走査面に照射されるべき光ビームを出射する複数の光源と、
前記複数の光源から出射された複数の光ビームが副走査方向に斜入射角を持って入射する面を有しており、該副走査方向に平行な軸を中心として回転して、該面に入射された複数の光ビームを主走査方向に走査する偏光器と、
前記偏光器によって走査された複数の光ビームを個々の光ビームに分離する分離手段と、
前記複数の被走査面それぞれに対応して二つずつ設けられ、前記分離手段によって分離された光ビームを収束させ、対応する前記被走査面に向けて出射する複数の走査レンズと、を備え、
各前記少なくとも二つの走査レンズのうち、一つの走査レンズの一面は、前記副走査方向に非対称な形状を有し、該走査レンズの両面は、前記主走査方向に対称な形状を有し、
各前記少なくとも二つの走査レンズのうち、他の走査レンズの一面は、前記主走査方向に非対称な形状を有し、該走査レンズの両面は、前記副走査方向に対称な形状を有し、
各前記走査レンズの光軸は、前記偏光器の回転軸に垂直な面に対し偏芯している、タンデム型走査光学系。
A plurality of scanned surfaces;
A plurality of light sources provided corresponding to each of the plurality of scanned surfaces and emitting a light beam to be irradiated on the corresponding scanned surface;
The plurality of light beams emitted from the plurality of light sources have a surface that is incident with an oblique incident angle in the sub-scanning direction, and rotate about an axis parallel to the sub-scanning direction to A polarizer that scans a plurality of incident light beams in the main scanning direction;
Separating means for separating a plurality of light beams scanned by the polarizer into individual light beams;
Two scanning lenses corresponding to each of the plurality of scanned surfaces, and a plurality of scanning lenses for converging the light beams separated by the separating unit and emitting toward the corresponding scanned surface,
Of each of the at least two scanning lenses, one surface of one scanning lens has an asymmetric shape in the sub-scanning direction, and both surfaces of the scanning lens have a symmetrical shape in the main scanning direction,
Of each of the at least two scanning lenses, one surface of the other scanning lens has an asymmetric shape in the main scanning direction, and both surfaces of the scanning lens have a symmetrical shape in the sub-scanning direction,
The tandem scanning optical system in which the optical axis of each scanning lens is decentered with respect to a plane perpendicular to the rotation axis of the polarizer.
記偏光器側に設けられた前記走査レンズの一面が、前記主走査方向に非対称な形状を有する場合、該走査レンズの両面は副走査方向に対称な形状を有する、請求項に記載のタンデム型走査光学系。 One surface of the scanning lens provided in front Kihen optical device side, when having the main scanning direction asymmetrically shaped, the surfaces of the scanning lens having a symmetric shape in the sub scanning direction, according to claim 3 Tandem scanning optical system. 前記偏光器の面に入射される複数の光ビームは主走査方向への収束光である、請求項1〜のいずれかに記載のタンデム型走査光学系。 Wherein the plurality of light beams incident on the surface of the polarizer is convergent light in the main scanning direction, a tandem type scanning optical system according to any one of claims 1-4.
JP2012227725A 2012-10-15 2012-10-15 Tandem scanning optical system Active JP6074737B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012227725A JP6074737B2 (en) 2012-10-15 2012-10-15 Tandem scanning optical system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012227725A JP6074737B2 (en) 2012-10-15 2012-10-15 Tandem scanning optical system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014081418A JP2014081418A (en) 2014-05-08
JP6074737B2 true JP6074737B2 (en) 2017-02-08

Family

ID=50785678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012227725A Active JP6074737B2 (en) 2012-10-15 2012-10-15 Tandem scanning optical system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6074737B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102372800B1 (en) * 2016-03-30 2022-03-10 가부시키가이샤 니콘 Beam scanning device and pattern rendering apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4139359B2 (en) * 2004-06-18 2008-08-27 株式会社リコー Scanning imaging optical system, optical scanning device, and image forming apparatus
JP5364969B2 (en) * 2006-07-19 2013-12-11 コニカミノルタ株式会社 Optical scanning device
JP2010026055A (en) * 2008-07-16 2010-02-04 Canon Inc Optical scanner and image forming apparatus using the same
JP2011022196A (en) * 2009-07-13 2011-02-03 Ricoh Co Ltd Optical scanner and image forming apparatus
JP2012141375A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Konica Minolta Advanced Layers Inc Scanning optical system for optical scanner, and optical scanner

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014081418A (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5885060B2 (en) Optical scanning apparatus and image forming apparatus
JP6047107B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus having the same
US20070258121A1 (en) Laser scanning unit and color laser printer having the same
JP2003005113A (en) Scanning optical system
JP2007140418A (en) Light scanning device and scanning optical system
JP6074737B2 (en) Tandem scanning optical system
JP6147067B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP4120311B2 (en) Tandem laser scanner
JP6212528B2 (en) Optical scanning device
JP2003057585A (en) Laser scanner
JP2006091879A (en) Optical scanner
JP6021407B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus having the same
JP6132701B2 (en) Optical scanning device and image forming apparatus using the same
JP2013228448A5 (en) Optical scanning device and image forming apparatus having the same
US20130083380A1 (en) Laser Scanning optical device
JP2004294713A (en) Ftheta OPTICAL SYSTEM, LENS, AND SCANNING OPTICAL APPARATUS
JP4576778B2 (en) Tandem scanning optical system
JP2006323278A (en) Optical scanner
JP2015219496A (en) Scanning optical system and image formation device using the same
JP5098491B2 (en) Optical scanning device
US20100067955A1 (en) Scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same
JP2008112105A (en) Optical scanner
JP5098136B2 (en) Optical scanning device
JP2012145702A (en) Optical scanner and image forming apparatus
US10088674B2 (en) Laser scanning optical system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150518

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20151228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160216

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160217

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160415

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20160427

RD05 Notification of revocation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7425

Effective date: 20160602

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: 20161206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6074737

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150