JPH03185417A - Scanning optical device - Google Patents

Scanning optical device

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Publication number
JPH03185417A
JPH03185417A JP32518889A JP32518889A JPH03185417A JP H03185417 A JPH03185417 A JP H03185417A JP 32518889 A JP32518889 A JP 32518889A JP 32518889 A JP32518889 A JP 32518889A JP H03185417 A JPH03185417 A JP H03185417A
Authority
JP
Japan
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optical system
scanning
deflection
light
light source
Prior art date
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Pending
Application number
JP32518889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kenichi Takanashi
健一 高梨
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
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Filing date
Publication date
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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To correct the curvature of an image surface comparatively inexpensively and to improve correction accuracy by providing a first image-forming optical system in such a way that it can be moved or slided in an optical axial direction and detecting the moving position of the system. CONSTITUTION:A cylindrical lens 22 that is the first image-forming system of a scanning optical system is provided in such a way that it can be moved or slided with an actuator, and a light source 20 for travel detection, a regulation reflecting member 23, and a light receiving part 21 are provided at the upper side of the lens 22. The curvature of the image surface can be corrected by moving or oscillating the cylindrical lens 22 in the optical axial direction corresponding to deflective scan in such constitution, and the correction can be performed comparatively inexpensively. At this time, the amount of travel of the lens 22 is detected with the light receiving quantity of the light receiving part 21, and the correction accuracy can be improved by feeding back a detection signal to the actuator and performing cloed loop control.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプ
ロッタ、レーザファクシミリ、レーザ製版機等に用いら
れる走査光学装置に関し、特に、面倒れ補正機能を有し
、且つ像面湾曲を低減し得る走査光学装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a scanning optical device used in a digital copying machine, a laser printer, a laser plotter, a laser facsimile, a laser plate making machine, etc. The present invention relates to a scanning optical device having the same structure and capable of reducing field curvature.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光源からの光を種々の偏向器によって偏向走査し、被走
査媒体を走査する走査光学装置が従来から良く知られて
おり、デジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッ
タ、レーザファクシミリ、レーザ製版機等の走査光学系
として利用されている。
A scanning optical device that scans a scanned medium by deflecting light from a light source using various deflectors has been well known, and is used in digital copying machines, laser printers, laser plotters, laser facsimile machines, laser engraving machines, etc. It is used as a scanning optical system.

ところで、上記走査光学装置において、光束を偏向させ
るのに反射面を用いると、偏向の際の反射面の面倒れの
ため主走査線のピッチにむらが生じることが良く知られ
ており、この面倒れの補正を行なうことが必要となる。
By the way, in the above-mentioned scanning optical device, it is well known that when a reflective surface is used to deflect the light beam, the pitch of the main scanning lines becomes uneven due to the surface inclination of the reflective surface during deflection. It is necessary to make corrections for this.

また、偏向走査時の偏向角を大きくとると、結像レンズ
系による像面湾曲が生じ、高密度なスポット径を得るに
は、結像レンズ系による像面湾曲を、主走査方向、副走
査方向ともに補正しなければならない。
In addition, if the deflection angle during deflection scanning is large, curvature of field will occur due to the imaging lens system.In order to obtain a high-density spot diameter, the curvature of field due to the imaging lens system must be Both directions must be corrected.

一方、走査光学装置としては、走査の高速化から、光偏
向器に回転多面鏡を用いる走査光学系が主流となってい
るが、この回転多面鏡を用いた場合には、前述したよう
に各偏向反射面の面倒れがあり、被走査面の走査位置が
ばらつく現象が発生する。
On the other hand, as scanning optical devices, scanning optical systems that use a rotating polygon mirror as an optical deflector have become mainstream in order to increase scanning speed. The surface of the deflection-reflecting surface is tilted, causing a phenomenon in which the scanning position of the scanned surface varies.

そこで、偏向器として回転多面鏡を用いた場合の面倒れ
を補正するため、fθレンズ系等の補正光学系を用いた
走査光学装置が提案されている(特開昭63−1066
18号公報、特開昭62−147421号公報等)。
Therefore, in order to correct the surface tilt when a rotating polygon mirror is used as a deflector, a scanning optical device using a correction optical system such as an fθ lens system has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 63-1066
18, JP-A-62-147421, etc.).

また、走査光学装置における像面湾曲を補正するものと
しては1例えば、結像レンズ系(主として球面レンズを
使用)が偏向器の前に設置されたポストオブジェクティ
ブ型の走査光学装置においては、偏向走査に伴い、光源
を光軸方向に移動することにより、主・副走査方向の像
面湾曲を補正する技術が提案されており(特開昭57−
14820号公報等)、また、結像レンズ系(主として
球面レンズを使用)が偏向器の前後に設置されたポスト
及びプレオブジェクティブ両型の走査光学装置において
は、コリメートレンズ、集光レンズを偏向走査に伴って
光軸方向へ移動することにより主・副走査方向の像面湾
曲を同様に補正する技術が提案されている(特開昭58
−57108号、特開昭58−57109号公報等)。
In addition, as a method for correcting field curvature in a scanning optical device, for example, in a post-objective type scanning optical device in which an imaging lens system (mainly using a spherical lens) is installed in front of a deflector, deflection scanning Along with this, a technology has been proposed to correct field curvature in the main and sub-scanning directions by moving the light source in the optical axis direction (Japanese Patent Application Laid-Open No. 1983-1999).
14820, etc.), and in both post- and pre-objective type scanning optical devices in which an imaging lens system (mainly using a spherical lens) is installed before and after a deflector, the collimating lens and the condensing lens are used for deflection scanning. A technique has been proposed that similarly corrects field curvature in the main and sub-scanning directions by moving in the optical axis direction in accordance with the
-57108, JP-A-58-57109, etc.).

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

ところで、前述した像面湾曲を補正する機構を有する走
査光学系の結像レンズ系が球面レンズの場合、球面レン
ズには非点隔差があるため、一般的に主・副の走査方向
での像面湾曲が異なる。また、前述した面倒れ補正光学
系においては、主・副走査方向に異なるパワー(レンズ
の屈折力)を持つレンズが光路中にある為、主・副走査
方向の像面湾曲が異なる。従って、光路中の球面レンズ
、または、光源を単に移動しても主・副両走査方向の像
面湾曲の補正はしきれず、このような補正機構を前述し
た面倒れ補正光学系に適用したとしても、主・劇画走査
の像面湾曲の補正はしきれないという問題が生じる。
By the way, when the imaging lens system of the scanning optical system that has the above-mentioned field curvature correction mechanism is a spherical lens, the spherical lens has an astigmatism difference, so generally the image in the main and sub scanning directions is The surface curvature is different. In addition, in the above-mentioned surface tilt correction optical system, since there are lenses in the optical path having different powers (lens refractive powers) in the main and sub-scanning directions, the field curvatures in the main and sub-scanning directions are different. Therefore, simply moving the spherical lens in the optical path or the light source cannot correct the field curvature in both the main and sub-scanning directions, and even if such a correction mechanism is applied to the above-mentioned surface tilt correction optical system, However, a problem arises in that the field curvature of the main and dramatic image scans cannot be completely corrected.

また、従来技術により像面湾曲を補正する際の光源やレ
ンズの移動の制御については、′正弦振動を行なう”等
の動作は述べられているが、制御装置や制御方法につい
ては具体的に述べられていない。
In addition, regarding the control of the movement of the light source and lens when correcting field curvature using conventional technology, operations such as ``performing sine vibration'' are described, but the control device and control method are not specifically described. It has not been done.

ところが、回転多afffiを用いた走査光学系におい
ては、像面湾曲の補正を行なうには、数100〜数10
00Hzの振動移動制御を行なう必要があり、このため
、通常の開ループの制御では、ix御に遅れが生じ像面
湾曲に制御が追従しきれないという問題が生じ、このた
め補正の効果が得られないという問題が生じる。
However, in a scanning optical system using a rotation number affi, it takes several hundred to several tens of times to correct the curvature of field.
It is necessary to perform vibration movement control at 00 Hz, and for this reason, with normal open loop control, there is a problem that the ix control is delayed and the control cannot follow the curvature of field, so the correction effect cannot be achieved. The problem arises that it cannot be done.

また、像面湾曲の機械的な補正機構が設けられていない
一般の面倒れ補正光学系においては、光学系にfθレン
ズ等を用い、複数のレンズを組合せたレンズ構成によっ
てのみ像面湾曲を補正しており、このため、主・副両走
査方向の像面湾曲、fθ特性(倍率誤差1等速度走査性
)、球面収差、正弦条件等が光学系の設計条件として必
要となるが、これらは互いにトレードオツの関係になっ
ており、全ての設計条件を同時に良好にすることは困難
である。従って、前述した像面湾曲が補正できれば他の
条件を良好にする数計自由度が大きくなり、走査光学系
の設計が容易となることが予想される。このため1面倒
れ補正光学系を有する走査光学装置においては、像面湾
曲を補正する必要から、走査光学系の高密度化が進み、
さらに、使用されるfθレンズ等の要求精度も高くなっ
ており、且つ、レンズの枚数も増加しているため、組立
や調整が困難となっており且つ部品点数の増大から走査
光学装置のコストが高くなるという問題が生じている。
In addition, in general optical systems that do not have a mechanical correction mechanism for field curvature, field curvature is corrected only by using an fθ lens or the like in the optical system, and by using a lens configuration that combines multiple lenses. Therefore, field curvature in both the main and sub-scanning directions, fθ characteristics (magnification error 1 uniform velocity scanning property), spherical aberration, sine conditions, etc. are required as optical system design conditions. They are in a trade-off relationship, and it is difficult to make all design conditions favorable at the same time. Therefore, if the above-mentioned field curvature can be corrected, the number of degrees of freedom for improving other conditions will increase, and it is expected that the design of the scanning optical system will become easier. For this reason, in a scanning optical device having a single-sided tilt correction optical system, the density of the scanning optical system has been increased due to the need to correct the field curvature.
Furthermore, the required precision of the f-theta lenses used is increasing, and the number of lenses is also increasing, making assembly and adjustment difficult and increasing the cost of scanning optical devices due to the increased number of parts. There is a problem of rising prices.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、従来
の面倒れ補正光学系に新たな像面湾曲補正機構系を組込
み、fθレンズ、コリメートレンズ、シリンドリカルレ
ンズ等のレンズ系の設計を容易とし、且つ、高性能な走
査光学装置を提供することを目的とし、特に、近年の走
査光学装置の光学系の高密度化に対して、複雑で枚数の
多いコスト高のレンズ系を使用しなくとも像面湾曲を補
正することができる。安価で高性能な走査光学装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and incorporates a new field curvature correction mechanism system into a conventional surface tilt correction optical system, thereby facilitating the design of lens systems such as fθ lenses, collimating lenses, cylindrical lenses, etc. The purpose is to provide a high-performance scanning optical device, and in particular, to avoid the use of a complicated and expensive lens system with a large number of lenses, in response to the increasing density of optical systems in scanning optical devices in recent years. Both can correct field curvature. The purpose is to provide an inexpensive and high-performance scanning optical device.

また、本発明では、走査光学装置において、像面湾曲を
偏向走査に伴うシリンドリカルレンズの移動や振動によ
り補正する場合に、レンズの移動や振動を正確に検知し
、この検知信号を制御系にフィードバックすることによ
って像面湾曲の補正の高精度化を実現し、fθレンズ系
の低コスト化。
Furthermore, in the present invention, when correcting field curvature by movement or vibration of the cylindrical lens accompanying deflection scanning in a scanning optical device, the movement or vibration of the lens is accurately detected and this detection signal is fed back to the control system. By doing so, it is possible to improve the accuracy of field curvature correction and reduce the cost of the fθ lens system.

印字品質の高品質化を図ることを目的とする。The purpose is to improve printing quality.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するため、本発明では、光源と、該光源
から出射された光束を略平行化するコリメート光学系と
、その略平行化された光束を線状に結像する第1の結像
光学系と、この第1の結像光学系より出射した光束を偏
向走査する偏向反射面と、該偏向反射面により偏向され
た光束によって走査される被走査媒体と、該被走査媒体
と上記偏向反射面との間に配置され上記偏向された光束
を被走査媒体上に結像すると共に上記偏向反射面で偏向
される光束の偏向走査面と垂直な面内(副走査方向)に
おいて上記偏向反射面と被走査媒体とを幾何光学的に共
役な関係に保つ第2の結像光学系とを有する走査光学装
置において、上記偏向反射面による光束の偏向走査に伴
い上記第1の結像光学系をその光軸方向に移動若しくは
振動するように設けると共に、上記第1の結像光学系の
移動位置を検知するための検知用光源と、その光源から
の光束を受光する受光部からなる検知手段とを設け、且
つ、上記検知用光源からの光束を規制する規制反射部材
を上記第1の結像光学系に設けたことを特徴とし、上記
検知用光源からの光束を規制反射部材により規制するこ
とにより余分な光を受光部に与えないようにして、検知
エラー等を防止するものである。
In order to achieve the above object, the present invention includes a light source, a collimating optical system that substantially collimates the light beam emitted from the light source, and a first imaging system that forms a linear image of the substantially collimated light beam. an optical system, a deflection reflection surface that deflects and scans the light beam emitted from the first imaging optical system, a scanned medium that is scanned by the light beam deflected by the deflection reflection surface, the scanned medium and the deflection The deflection reflection surface is arranged between the reflective surface and the deflected light beam to form an image on the scanned medium, and the deflection reflection surface in a plane perpendicular to the scanning surface (sub-scanning direction) of the light beam deflected by the deflection reflection surface. In a scanning optical device having a second imaging optical system that maintains a geometrically conjugate relationship between the surface and the scanned medium, the first imaging optical system is provided to move or vibrate in the direction of its optical axis, and includes a detection light source for detecting the moving position of the first imaging optical system, and a light receiving section that receives the light flux from the light source. and a regulating reflection member for regulating the light flux from the detection light source is provided in the first imaging optical system, and the regulation reflection member regulates the light flux from the detection light source. This prevents excess light from being applied to the light receiving section, thereby preventing detection errors and the like.

また、上記走査光学装置において、検知用光源からの光
束を規制する規制反射部材の反射部の大きさを、第1の
結像光学系の移動方向若しくは振動方向に対し変化させ
て設ける。このように反射部の大きさを変化させること
により、移動若しくは振動に対する光量の変化を拡大さ
せることができ、検知精度を向上することができる。
Further, in the above-mentioned scanning optical device, the size of the reflection part of the regulation reflection member which regulates the light flux from the detection light source is changed with respect to the moving direction or the vibration direction of the first imaging optical system. By changing the size of the reflecting portion in this way, it is possible to magnify the change in the amount of light due to movement or vibration, and it is possible to improve detection accuracy.

尚、上記検知用光源の配置としては、走査光に影響を与
えないように、光源の光軸を走査光の光軸に対して傾け
て配置するとよい。
Note that the detection light source is preferably arranged such that the optical axis of the light source is inclined with respect to the optical axis of the scanning light so as not to affect the scanning light.

〔作   用〕[For production]

本発明による走査光学装置においては、光源から出射し
た光束はコリメート光学系で略平行光束となり、シリン
ドリカル光学系等からなる第1の結像光学系に入射され
る。第1の結像光学系を通った光束は線状に結像された
後、回転多面鏡の偏向反射面により反射され、偏向走査
される0回転多面鏡により偏向走査された光束はfθレ
ンズ等からなる第2の結像光学系により、感光体等の被
走査媒体上に結像され、被走査媒体上を微小なスポット
を結びながら走査する。
In the scanning optical device according to the present invention, the light beam emitted from the light source becomes a substantially parallel light beam in the collimating optical system, and is incident on the first imaging optical system including a cylindrical optical system or the like. The light flux that has passed through the first imaging optical system is formed into a linear image, and then reflected by the deflection reflection surface of the rotating polygon mirror. An image is formed on a scanned medium such as a photoreceptor by a second imaging optical system, and the scanned medium is scanned while forming minute spots.

ここで、被走査媒体と回転多面鏡の偏向反射面との間に
配置されたfθレンズ等からなる第2の結像光学系は、
上記偏向された光束を被走査媒体上に結像すると共に上
記回転多面鏡で偏向される光束の偏向走査面と垂直な面
内において上記偏向反射面と被走査媒体とを幾何光学的
に共役な関係に保ち、偏向反射面の面倒れを補正するよ
うに作用し、また、上記第1の結像光学系による線状結
像位置は上記回転多面鏡の偏向走査に同期して光軸方向
に移動若しくは振動され、像面湾曲を補正するように作
用する。
Here, the second imaging optical system consisting of an fθ lens and the like is disposed between the scanned medium and the deflection reflection surface of the rotating polygon mirror.
The deflected light beam is imaged on the scanned medium, and the deflection reflection surface and the scanned medium are geometrically conjugated in a plane perpendicular to the deflection scanning plane of the light beam deflected by the rotating polygon mirror. The position of linear imaging by the first imaging optical system is adjusted in the optical axis direction in synchronization with the deflection scanning of the rotating polygon mirror. It is moved or vibrated and acts to correct field curvature.

また、上記第1の結像光学系の移動位置を検知するため
の検知用光源を有し、その光源からの光束を受光する受
光部で第1の結像光学系の移動による光量変化を検出し
、その検知信号を第1の結像光学系の移動若しくは振動
を制御する制御系にフィードバックすることにより偏向
走査に正確に対応した第1の結像光学系の移動若しくは
振動の制御が可能となる。
It also has a detection light source for detecting the moving position of the first imaging optical system, and detects a change in light amount due to the movement of the first imaging optical system with a light receiving section that receives the light flux from the light source. By feeding back the detection signal to a control system that controls the movement or vibration of the first imaging optical system, it is possible to control the movement or vibration of the first imaging optical system in accordance with the deflection scanning accurately. Become.

〔実 施 例〕〔Example〕

以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

先ず、本発明が適用される走査光学装置の基本的な構成
例について説明する。
First, a basic configuration example of a scanning optical device to which the present invention is applied will be explained.

第12図は本発明が適用される走査光学装置の概略構成
図であって、この走査光学装置は、半導体レーザ(LD
)等からなるレーザ光源1と、この光源1から出射され
た光束を略平行化するコリメートレンズ2と、このコリ
メートレンズ2によって略平行化された光束の周辺不要
部分をカットするための7パーチヤ3と、このアパーチ
ャ3を通過した光束を線状に結像する第1シリンドリカ
ルレンズ4と、この第1シリンドリカルレンズ4より出
射した光束を偏向走査する偏向反射面を有する回転多面
鏡(ポリゴンミラー)5と、該回転多面鏡5で偏向され
た光束によって走査される被走査媒体たる感光体7と、
該感光体7と回転多面鏡5の偏向反射面との間に配置さ
れ上記偏向された光束を感光体7上に結像すると共に上
記回転多面tlL5で偏向される光束の偏向走査面と垂
直な面内において上記偏向反射面と感光体7とを幾何光
学的に共役な関係に保つfθレンズ系6とを有し。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a scanning optical device to which the present invention is applied, and this scanning optical device uses a semiconductor laser (LD
), a collimating lens 2 for substantially collimating the light beam emitted from the light source 1, and a seven-percher 3 for cutting unnecessary portions of the light beam substantially collimated by the collimating lens 2. a first cylindrical lens 4 that forms a linear image of the light beam that has passed through the aperture 3; and a rotating polygon mirror 5 that has a deflection reflection surface that deflects and scans the light beam emitted from the first cylindrical lens 4. and a photoreceptor 7, which is a scanned medium that is scanned by the light beam deflected by the rotating polygon mirror 5.
A mirror is disposed between the photoreceptor 7 and the deflection reflection surface of the rotating polygon mirror 5, and forms an image of the deflected light beam on the photoreceptor 7, and is perpendicular to the deflection scanning plane of the light beam deflected by the rotation polygon mirror 5. It has an fθ lens system 6 that maintains a geometrically optically conjugate relationship between the deflection reflecting surface and the photoreceptor 7 within the plane.

上記回転多面′R5の光束の走査に伴い上記第1シリン
ドリカルレンズ4を光軸方向に移動させるようにすると
共に上記回転多面鏡5の偏向反射面を上記第1シリンド
リカルレンズ4による線状結像位置近傍に配置したこと
を特徴とするものである。
The first cylindrical lens 4 is moved in the optical axis direction as the light beam of the rotating polygon 'R5 scans, and the deflecting reflection surface of the rotating polygon mirror 5 is moved to the linear imaging position by the first cylindrical lens 4. It is characterized by being placed nearby.

尚、図中符号8は第2シリンドリカルレンズ、符号9は
回転多面鏡5により偏向走査される光束の走査端部に配
置され光束の一部を反射するミラー符号10はそのミラ
ー9によって反射された光束を検知する同期検知器であ
る。
In the figure, reference numeral 8 denotes a second cylindrical lens, and reference numeral 9 denotes a mirror disposed at the scanning end of the light beam deflected and scanned by the rotating polygon mirror 5, and reflects a part of the light beam 10 reflected by the mirror 9. It is a synchronous detector that detects luminous flux.

さて、第12図に示す構成の走査光学装置においては、
レーザ光源1から出射された光束は、コリメートレンズ
2を通って略平行光束となり、アパーチャ3で周辺不要
部分をカットされた後、第1シリンドリカルレンズ4に
入射される。そして、第1シリンドリカルレンズ4を通
った光束は、回転多面#15によって偏向走査され、f
θレンズや第2シリンドリカルレンズ8を含むfθレン
ズ系を通って感光体7上に結像され、感光体7上を微小
なスポットを結びながら走査する。
Now, in the scanning optical device having the configuration shown in FIG.
A beam of light emitted from a laser light source 1 passes through a collimating lens 2 to become a substantially parallel beam of light, and after cutting unnecessary peripheral parts by an aperture 3, it enters a first cylindrical lens 4. The light beam passing through the first cylindrical lens 4 is deflected and scanned by the rotating polygon #15, and f
An image is formed on the photoconductor 7 through an fθ lens system including a θ lens and a second cylindrical lens 8, and the photoconductor 7 is scanned while forming minute spots.

また、走査時の走査端部の光束は、ミラー9により同期
検知器10へと導かれ、この同期検知器lOからの信号
に基づいてデータの書き込みの同期をとっている。
Furthermore, the light beam at the scanning end during scanning is guided by a mirror 9 to a synchronization detector 10, and data writing is synchronized based on a signal from this synchronization detector 10.

また、この同期検知器10からの信号を基にして、第1
シリンドリカルレンズ4を光軸方向に移動することによ
り、光学系の像面湾曲が補正される。
Also, based on the signal from this synchronization detector 10, the first
By moving the cylindrical lens 4 in the optical axis direction, the field curvature of the optical system is corrected.

また、感光体7と回転多面鏡5の偏向反射面との間に配
置されたfθレンズ系6は、上記偏向された光束を感光
体7上に結像すると共に上記回転多面#!5で偏向され
る光束の偏向走査面と垂直な面内において上記偏向反射
面と6光体7とを幾何光学的に共役な関係に保ち、偏向
反射面の面倒れを補正するように作用する。
Further, an fθ lens system 6 disposed between the photoconductor 7 and the deflection reflecting surface of the rotating polygon mirror 5 forms an image of the deflected light beam on the photoconductor 7, and also forms an image of the rotating polygon #! In a plane perpendicular to the deflection scanning plane of the light beam deflected by 5, the deflection reflection surface and the 6 light body 7 are maintained in a geometrically optically conjugate relationship, and act to correct the surface tilt of the deflection reflection surface. .

次に、第13図は第12図に示す走査光学装置の光学系
の概念図を示し、第13図(a)が偏向走査面(主走査
方向)上における光学系の概念図であり、第13図(b
)が偏向走査面に垂直で且つ光軸を含む面(副走査方向
)上における光学系の概念図である。
Next, FIG. 13 shows a conceptual diagram of the optical system of the scanning optical device shown in FIG. 12, and FIG. 13(a) is a conceptual diagram of the optical system on the deflection scanning surface (main scanning direction). Figure 13 (b
) is a conceptual diagram of the optical system on a plane (sub-scanning direction) that is perpendicular to the deflection scanning plane and includes the optical axis.

ここで、この光学系においては、前述したように1面倒
れ補正は、fθレンズ系6がアナモフィックな光学系で
、副走査で回転多面tlt5の偏向反射面5aと像面Z
を幾何光学的に共役な関係に配置することにより行なっ
ている。
Here, in this optical system, as mentioned above, the single-plane tilt correction is performed using an anamorphic optical system in which the fθ lens system 6 is an anamorphic optical system, and in the sub-scanning, the deflection reflection surface 5a of the rotating polygon tlt5 and the image plane Z
This is done by arranging them in a geometrically optically conjugate relationship.

尚1図中符号11は回転多面鏡5の外周を覆う防音ガラ
スを示している。
Note that reference numeral 11 in FIG. 1 indicates soundproof glass that covers the outer periphery of the rotating polygon mirror 5.

次に、第13図に示す光学系において第1シリンドリカ
ルレンズ4を光軸方向に移動した時の結像位置の移動を
第14図に示す。
Next, FIG. 14 shows the movement of the imaging position when the first cylindrical lens 4 is moved in the optical axis direction in the optical system shown in FIG. 13.

ここで、第14図において、第1シリンドリカルレンズ
4の移動前のレンズ位置及び光束を実線で、移動後を破
線で表し、第1シリンドリカルレンズ4の移動量をΔc
yとした時の結像位置の移動量をΔISとする。
Here, in FIG. 14, the lens position and luminous flux before the movement of the first cylindrical lens 4 are represented by a solid line, and after the movement is represented by a broken line, and the amount of movement of the first cylindrical lens 4 is represented by Δc
The amount of movement of the imaging position when y is assumed to be ΔIS.

また、移動前の第1シリンドリカルレンズ4の結像位置
と、fθレンズ系6の主点位置の距離をS、fθレンズ
系6の結像位置をS’、fθレンズ系6の焦点距離をf
とすると、この時。
Also, the distance between the imaging position of the first cylindrical lens 4 before movement and the principal point position of the fθ lens system 6 is S, the imaging position of the fθ lens system 6 is S', and the focal length of the fθ lens system 6 is f.
Then, at this time.

S’−f と表せ、同様に、 と表せる。S'-f Similarly, It can be expressed as

したがって、 となる。therefore, becomes.

ここで。here.

Δl5(S’−fとすると、 (S’−f)“ (ただし、m = S ’ / S )と表せる。If Δl5(S'-f), (S’-f)“ (However, it can be expressed as m=S'/S).

すなわち、像面湾曲がΔISあった場合、第1シリンド
リカルレンズをΔcy=ΔIS/m”移動してその線状
結像位置を移動すると副走査像面湾曲の補正ができる。
That is, when the field curvature is ΔIS, the sub-scanning field curvature can be corrected by moving the first cylindrical lens by Δcy=ΔIS/m'' and moving its linear imaging position.

また、この時、主走査に関しては第13@(a )に示
すように第1シリンドリカルレンズ4はノンパワーなの
で像面湾曲の変化はない。
Further, at this time, in the main scanning, as shown in No. 13@(a), the first cylindrical lens 4 has no power, so there is no change in the curvature of field.

第15図(a)、(b)は、上述の走査光学装置による
像面湾曲の補正前と補正後の収差図を夫々示し、第15
図(a)に示す補正前の像面湾曲は、主走査aは像面湾
曲が小さくなるように設定されているが。
15(a) and 15(b) respectively show aberration diagrams before and after correction of field curvature by the above-mentioned scanning optical device.
The curvature of field before correction shown in Figure (a) is set so that the curvature of field is small in the main scan a.

副走査すは像面湾曲が小さくなるような考慮がなされて
いないため、副走査側の像面湾曲すは円弧状又は放物線
状のようになっている。また、その湾曲量は、走査半角
で±30@(ポリゴンは±15@回転する)の位置で約
10amとなっている6、そして、この曲線は、正弦波
又は余弦波の一部で近似することができ、その補正量と
像面湾曲量をプロットすると第16図の線図のようにな
る。
Since no consideration has been made to reduce the curvature of field in the sub-scanning side, the curvature of field on the sub-scanning side is arcuate or parabolic. In addition, the amount of curvature is approximately 10 am at a position of ±30 @ scanning half-width (the polygon rotates ±15 @)6, and this curve is approximated by a part of a sine wave or cosine wave. When the amount of correction and the amount of curvature of field are plotted, the diagram shown in FIG. 16 is obtained.

また、第15図(a)の±30°の像面湾曲量をΔIS
とすると、像面湾曲の補正量は、 ΔIS(θ)=Δl5(−cos(68)+1)とする
と良い、ただし、上式において、θはポリゴン回転角で
、θ=0で像高比はOとなる。
In addition, the amount of field curvature of ±30° in Fig. 15(a) is expressed as ΔIS
Then, the correction amount for field curvature should be ΔIS(θ)=Δl5(-cos(68)+1). However, in the above equation, θ is the polygon rotation angle, and when θ=0, the image height ratio is It becomes O.

さて、先の第12図に示す走査光学装置においては、回
転多面@5の反射鏡面数が6面のものを用いているため
、−面のポリゴン回転角θは±30@とおける。このた
め、この±30°の間に第1シリンドリカルレンズ4が
n(nは1以上の整数)周期移動すると1次の反射鏡面
が回ってきたときの第1シリンドリカルレンズ4の移動
を滑らかに行なうことができる。すなわち回転多面鏡5
の鏡面数がN面の時は、±180@/Nでn周期第1シ
リンドリカルレンズ4が移動することになる。したがっ
て、この第1シリンドリカルレンズ4の移動により、第
15図(b)のように副走査像面湾曲が補正できる。ま
た、この時、主走査の体面湾曲は動かない、尚、先の第
14図は、n=1の場合を示している。
Now, in the scanning optical device shown in FIG. 12, since the rotating polygon @5 has 6 reflecting mirror surfaces, the polygon rotation angle θ of the negative plane can be set to ±30 @. Therefore, if the first cylindrical lens 4 moves n cycles (n is an integer of 1 or more) during this ±30°, the first cylindrical lens 4 will move smoothly when the primary reflecting mirror surface turns. be able to. That is, the rotating polygon mirror 5
When the number of mirror surfaces is N, the first cylindrical lens 4 moves in n periods at ±180@/N. Therefore, by moving the first cylindrical lens 4, the sub-scanning field curvature can be corrected as shown in FIG. 15(b). Also, at this time, the body surface curvature in the main scan does not move. Note that FIG. 14 above shows the case where n=1.

尚、上述した第1シリンドリカルレンズの移動機構とし
ては、光デイスク用光ピツクアップ光学系等に用いられ
ている対物レンズ移動用のアクチュエータを利用するこ
とができる。
As the movement mechanism for the first cylindrical lens described above, an actuator for moving an objective lens used in an optical pickup optical system for an optical disk or the like can be used.

さて1以上説明したように、本発明に係る走査光学装置
においては、第1シリンドリカルレンズによる線状結像
位置を光軸方向に移動可能に設け、回転多面鏡の回転走
査に同期して第1シリンドリカルレンズを光軸方向に周
期的に移動してその線状結像位置を光軸方向に移動し、
像面湾曲の補正を行なう補正機構を有するため、像面湾
曲の低減を高精度で行なうことが可能となる。
Now, as explained above, in the scanning optical device according to the present invention, the linear imaging position by the first cylindrical lens is provided movably in the optical axis direction, and the first The cylindrical lens is periodically moved in the optical axis direction to move its linear imaging position in the optical axis direction,
Since it has a correction mechanism that corrects field curvature, it is possible to reduce field curvature with high precision.

ところで、複数の偏向反射面を有する回転多面鏡を用い
た走査光学系においては、像面湾曲を補正するために、
第1シリンドリカルレンズ等の第1の結像光学系による
線状結像位置を、回転多面鏡による偏向走査に同期して
数100”1OOGHzで振動や移動する制御が必要で
ある。ところが、この制御を単に偏向走査に合わせて周
期的に移動するだけの開ループ制御で行なう場合、アク
チュエータの動作に遅れが生じ追従しきれないという問
題があり、像面湾曲補正の効果が上がらないという問題
が生じる。
By the way, in a scanning optical system using a rotating polygon mirror having a plurality of deflection and reflection surfaces, in order to correct field curvature,
It is necessary to control the linear imaging position by the first imaging optical system such as the first cylindrical lens to vibrate or move at several hundred inches at 100 GHz in synchronization with the deflection scanning by the rotating polygon mirror. However, this control If the actuator is simply moved periodically in accordance with the deflection scan using open-loop control, there is a problem that the actuator operation is delayed and cannot follow the movement, resulting in the problem that the field curvature correction effect is not improved. .

そこで、本発明では、回転多面鏡の偏向反射面の偏向走
査に伴い、第1の結像光学系がその光軸方向に移動され
るように構成された走査光学系において、第1の結像光
学系の移動位置を検知するための検知用光源と、その光
源からの光束を受光する受光部を設け、且つ、その光源
の光軸を走査光の光軸に対し直交しないように傾けて設
定する。
Therefore, in the present invention, in a scanning optical system configured such that the first imaging optical system is moved in the optical axis direction in accordance with the deflection scanning of the deflection reflecting surface of the rotating polygon mirror, the first imaging optical system A detection light source for detecting the moving position of the optical system and a light receiving section for receiving the light beam from the light source are provided, and the optical axis of the light source is set so as not to be orthogonal to the optical axis of the scanning light. do.

すなわち、本発明による走査光学装置では、上記検知用
光源と受光部による検知手段を設けることにより、この
検知手段によって第1の結像光学系の移動位置を正確に
検出し、その検出位置が偏向走査に正確に追従するよう
にフィードバック制御(閉ループ制御)を行ない、像面
湾曲補正の高精度化を図ろうというものである。
That is, in the scanning optical device according to the present invention, by providing the detection means using the detection light source and the light receiving section, the detection means accurately detects the moving position of the first imaging optical system, and the detected position is determined by the deflection. The idea is to perform feedback control (closed-loop control) to accurately follow scanning, and to improve the accuracy of field curvature correction.

以下、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。Hereinafter, a detailed description will be given based on specific examples.

第1図は本発明による走査光学装置の一実施例を示す走
査光学系の概略的要部構成を示す斜視図であって1図中
符号5は複数の偏向反射面を有する回転多面鏡(ポリゴ
ンミラー)である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of main parts of a scanning optical system showing an embodiment of the scanning optical device according to the present invention, and reference numeral 5 in FIG. mirror).

また、符号22は第1の結像光学系であるシリンドリカ
ルレンズであり、光軸Rに沿って前述の如く移動若しく
は振動するようになっている。符号20は第1の結像光
学系たるシリンドリカルレンズ22の光軸Rに対し、α
(<90@’)傾けた方向に光軸を有するLED等の検
知用光源であり、第1図の場合シリンドリカルレンズ2
2の上方に設けられている。符号23は本発明の特徴で
ある検知用光源20からの光束を規制する規制反射部材
である。符号21は上記検知用光源20からの光束を上
記規制反射部材23で反射した後、受光するPINフォ
トダイオードなどからなる受光部である。尚、規制反射
部材23はシリンドリカルレンズ22と一体的に設けら
れており、シリンドリカルレンズ22と同時に動くよう
になっている。
Further, reference numeral 22 is a cylindrical lens which is the first imaging optical system, and is adapted to move or vibrate along the optical axis R as described above. Reference numeral 20 indicates α with respect to the optical axis R of the cylindrical lens 22 which is the first imaging optical system.
(<90@') It is a detection light source such as an LED that has an optical axis in an inclined direction, and in the case of Fig. 1, the cylindrical lens 2
It is located above 2. Reference numeral 23 denotes a regulating reflection member that regulates the light flux from the detection light source 20, which is a feature of the present invention. Reference numeral 21 denotes a light receiving section made of a PIN photodiode or the like that receives the light beam from the detection light source 20 after being reflected by the regulating reflection member 23. Note that the regulation reflection member 23 is provided integrally with the cylindrical lens 22 and is configured to move simultaneously with the cylindrical lens 22.

第28!!I(a)は第1図に示す走査光学系の第1の
結像光学系部分を側方からみた平面図であって、同図に
示すように、検知用光源20からの光束は規制反射部材
23によって一部反射し、その反射光束aが受光部21
に到達する。尚1図中すは反射されなかった光束を示す
、また、受光部21上での光束の様子を第2図(b)に
示す、この第2図(b)に示すように、受光部21上で
の光束の面積は、反射光部a′と、反射光の来ない部分
1′とになる。
28th! ! I(a) is a plan view of the first imaging optical system part of the scanning optical system shown in FIG. Part of it is reflected by the member 23, and the reflected light beam a is transmitted to the light receiving section 21.
reach. Note that the boxes in Figure 1 indicate the light flux that was not reflected, and Figure 2 (b) shows the state of the light flux on the light receiving unit 21. The area of the light beam at the top is a reflected light portion a' and a portion 1' where no reflected light comes.

ここで、受光部21での受光光量と時間、すなわちシリ
ンドリカルレンズ22の移動との対応を第3図に示す。
Here, FIG. 3 shows the correspondence between the amount of light received by the light receiving section 21 and time, that is, the movement of the cylindrical lens 22.

第3図に示すように、光量の変動式は、光量の最大値を
工■ax、光量の最小値をlm1nとすると、シリンド
リカルレンズ22の移動式(前述の像面湾曲の補正量の
式)より。
As shown in FIG. 3, the formula for varying the amount of light is the equation for the movement of the cylindrical lens 22 (the formula for the amount of correction of field curvature described above), where the maximum value of the amount of light is xax and the minimum value of the amount of light is lm1n. Than.

として表される。It is expressed as

したがって、光量によりシリンドリカルレンズ22の移
動量がわかり、これをシリンドリカルレンズ22を移動
若しくは振動する制御系(図示せず)にフィードバック
すれば、偏向走査に対応した正確な制御が可能となる。
Therefore, the amount of movement of the cylindrical lens 22 can be determined from the amount of light, and if this is fed back to a control system (not shown) that moves or vibrates the cylindrical lens 22, accurate control corresponding to deflection scanning becomes possible.

次に、第4図は検知用光源と規制反射部材及び受光部の
配置位置の別の例を示す図であって、光源20′及び受
光部211 をシリンドリカルレンズ22の右方に配置
し、規制反射部材23″をその光源20′及び受光部2
1′ と対向するシリンドリカルレンズ22の側面部に
配置した例である。この第4図の配置と、先の第1図に
示す配置とを合わせて考えると、検出用光源と規制反射
部材及び受光部の配置位置は、シリンドリカルレンズ2
2の上下、左右どの方向にも設定しうろことは明らかで
ある。
Next, FIG. 4 is a diagram showing another example of the arrangement positions of the detection light source, the regulating reflection member, and the light receiving section, in which the light source 20' and the light receiving section 211 are arranged to the right of the cylindrical lens 22, and the regulating The reflecting member 23'' is connected to its light source 20' and light receiving section 2.
In this example, the lens 1' is disposed on the side surface of the cylindrical lens 22 facing the lens 1'. Considering the arrangement shown in FIG. 4 together with the arrangement shown in FIG.
It is clear that it can be set in any direction, up, down, left or right of 2.

尚、第1図、第4図においては、何れも規制反射部材2
3(23’ )をシリンドリカルレンズ22に取り付け
た例であるが、第5図に示すように、シリンドリカルレ
ンズ22の側面あるいは上下面に反射面22aあるいは
22bを設けても同様の効果を持たせることも可能であ
る。
In addition, in both FIGS. 1 and 4, the regulating reflective member 2
3 (23') is attached to the cylindrical lens 22, as shown in FIG. is also possible.

次に、第6図は本発明の別の実施例を示す走査光学系の
概略的要部構成を示す斜視図であって、第1図と同様に
1図中符号5は複数の偏向反射面を有する回転多面11
1(ポリゴンミラー)であり、符号22は第1の結像光
学系であるシリンドリカルレンズであり、光軸Rに沿っ
て前述の如く移動若しくは振動するようになっている。
Next, FIG. 6 is a perspective view showing a schematic main part configuration of a scanning optical system showing another embodiment of the present invention, in which, like FIG. 1, the reference numeral 5 in FIG. A rotating polygon 11 having
1 (polygon mirror), and numeral 22 is a cylindrical lens which is the first imaging optical system, and is adapted to move or vibrate along the optical axis R as described above.

また、符号20はシリンドリカルレンズ22の光軸Rに
対し、α(<90” )傾けた方向に光軸を有するLE
D等の検知用光源であり、第6図の場合シリンドリカル
レンズ22の上方に設けられている。符号23は検知用
光源20からの光束を反射する規制反射部材であり、本
実施例においては、規制反射部材23は略中央部に三角
形状の反射部(反射面)23aを有し、この反射部23
aは、シリンドリカルレンズ22の移動若しくは振動方
向に大きさが変化していることを特徴とする。符号21
は光源20からの光束を規制反射部材23で反射した後
受光するPINフォトダイオードなどの受光部である。
Further, reference numeral 20 indicates an LE having an optical axis in a direction tilted by α (<90”) with respect to the optical axis R of the cylindrical lens 22.
This is a detection light source such as D, and in the case of FIG. 6, it is provided above the cylindrical lens 22. Reference numeral 23 denotes a regulation reflection member that reflects the light beam from the detection light source 20. In this embodiment, the regulation reflection member 23 has a triangular reflection part (reflection surface) 23a approximately in the center, and this reflection Part 23
A is characterized in that the size changes in the direction of movement or vibration of the cylindrical lens 22. code 21
is a light receiving section such as a PIN photodiode that receives the light beam from the light source 20 after being reflected by the regulation reflecting member 23.

第7′図は検知用光源20からの光束が規制反射部材2
3の反射部23aで制限されている様子を示す図であり
、図中a1.a工′が光束の反射される部分、b、、b
□′が光束の反射されない部分である。従って第7図(
a)は反射光量が最小(I、5in)の時、第7図(b
)は反射光量が最大(IXwax)の時を夫々示してい
る。尚、図中aは反射部23aの最大長さを示している
Figure 7' shows that the light flux from the detection light source 20 is regulated by the reflecting member 2.
3 is a diagram illustrating how a1. a is the part where the luminous flux is reflected, b, , b
□' is the part of the light beam that is not reflected. Therefore, Fig. 7 (
a) is when the amount of reflected light is the minimum (I, 5 inches), Figure 7 (b)
) indicates the time when the amount of reflected light is maximum (IXwax). Note that a in the figure indicates the maximum length of the reflecting portion 23a.

また、第8図は、単に、大きさが変化しない方形状の反
射部を設けた場合の例を示しており、第8図(a)が反
射光量が最小(工、win)のとき、第8図(b)が反
射光景が最大(I、wax)のときを夫々示している。
Moreover, FIG. 8 simply shows an example in which a rectangular reflecting portion whose size does not change is provided, and FIG. FIG. 8(b) shows the reflected scene when it is at its maximum (I, wax).

尚、図中Qは第7図に示す反射部23aの最大長aと同
じ長さとする。
Note that Q in the figure is the same length as the maximum length a of the reflecting portion 23a shown in FIG.

ここで、第7図と第8図とを比較すると、11w1n(
I、win    I、wax<I、waxであるが、 (11wax−11w+in) > (1,max−I
、win)である。
Here, when comparing Fig. 7 and Fig. 8, 11w1n (
I, win I, wax<I, wax, but (11wax-11w+in) > (1,max-I
, win).

したがって、第7図に示すような反射部形状の方が光量
差を大きくすることができる。
Therefore, the shape of the reflecting portion as shown in FIG. 7 can increase the difference in light amount.

第9図は、第7図に示す反射部形状を有する規制反射部
材と、第8図に示す反射部形状を示す規制反射部材とを
夫々用いた場合の受光部21での光量と時間、すなわち
光量とシリンドリカルレンズ22の移動量との対応を示
す図である。
FIG. 9 shows the amount of light and time at the light receiving section 21 when a regulating reflective member having a reflecting section shape shown in FIG. 7 and a regulating reflecting member having a reflecting section shape shown in FIG. 8 are used, respectively. 3 is a diagram showing the correspondence between the amount of light and the amount of movement of the cylindrical lens 22. FIG.

第9図での光量I、、I、の変動式は、として表される
が、工、の変動幅の方が大きいため、第7図に示す反射
部形状のほうが検知精度が向上する。
The variation formula for the light quantity I, , I, in FIG. 9 is expressed as follows, but since the variation width of I, is larger, the detection accuracy is improved with the reflecting part shape shown in FIG. 7.

したがって、工、を用いて、シリンドリカルレンズ22
の移動若しくは振動を制御する制御系にフィードバック
をかければ、偏向走査に対応した正確な制御が可能とな
る。
Therefore, using the cylindrical lens 22
If feedback is applied to the control system that controls the movement or vibration of the deflector, accurate control corresponding to deflection scanning becomes possible.

次に、第1θ図、第11図は、規制反射部材の夫々別の
例を示しており、第10図に示す例では、規制反射部材
24の中央の三角形状部分24aを反射面とせずに、中
央の三角形状部分24aの周囲を反射面とした例であり
、また、第11図に示す例では、規制反射部材26の端
面と三角形状の反射部25aの端辺とを揃えたものであ
る。尚、第11図において、三角形状部分25aを反射
面とせずに1周りの部分を反射面としてもよい。
Next, FIG. 1θ and FIG. 11 show different examples of the regulating reflective member, and in the example shown in FIG. This is an example in which the periphery of the central triangular portion 24a is a reflective surface, and in the example shown in FIG. be. In addition, in FIG. 11, the triangular portion 25a may not be used as a reflective surface, but a portion around the triangular portion 25a may be used as a reflective surface.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明による走査光学装置におい
ては、第1の結像光学系による線状結像位置を偏向反射
面による偏向走査に対応して光軸方向に移動若しくは振
動して像面湾曲を補正する構成のため、複雑でコスト高
の特別なレンズ系を使用しなくとも、像面湾曲を補正す
ることができるため、比較的安価な走査光学装置を提供
することができる。
As explained above, in the scanning optical device according to the present invention, the linear imaging position by the first imaging optical system is moved or vibrated in the optical axis direction in response to the deflection scanning by the deflection reflection surface, so that the image plane Because of the configuration that corrects curvature, it is possible to correct field curvature without using a complicated and expensive special lens system, so it is possible to provide a relatively inexpensive scanning optical device.

また1本発明では、第1の結像光学系の移動位置を検知
するようにしたことにより、この結像状態検知手段から
の検知信号を第1の結像光学系の移動制御系にフィード
バックして閉ループ制御を行なうことができ、したがっ
て、偏向走査に追従した第1の結像光学系の移動制御が
容易に可能となり、像面湾曲の補正精度を向上すること
ができる、また、本発明によれば、従来、線状結像位置
の変化の検知には用いることのできなかった高精度の位
置検知手段を用いることができるため、高精度の移動制
御を行なうことが可能となる。
Furthermore, in the present invention, by detecting the movement position of the first imaging optical system, the detection signal from the imaging state detection means is fed back to the movement control system of the first imaging optical system. Therefore, it is possible to easily control the movement of the first imaging optical system following the deflection scanning, and the accuracy of correcting field curvature can be improved. According to this method, it is possible to use highly accurate position detection means, which could not conventionally be used to detect changes in the linear imaging position, and therefore it is possible to perform highly accurate movement control.

また、上記検知手段を、光源と、構造が簡単な規制反射
部材、及び受光部とを組合せて構成したため、低コスト
で検知手段を作ることができる。
Further, since the detection means is configured by combining a light source, a regulating reflection member with a simple structure, and a light receiving section, the detection means can be manufactured at low cost.

また、上記検知手段を反射式に構成したことにより、光
源と受光部とを第1の結像光学系に対して同じ方向に設
置できるため、装置が小型化でき、且つ、低コスト化を
図れる。
Furthermore, by configuring the detection means as a reflection type, the light source and the light receiving section can be installed in the same direction with respect to the first imaging optical system, so the device can be made smaller and the cost can be reduced. .

まh、上記規制反射部材として、大きさが第1の結像光
学系の移動若しくは振動方向に対し変化している反射部
を有する反射部材を用いた場合には、第1の結像光学系
の移動若しくは振動に対して受光部での受光光量の変化
を大きくすることができ、検出精度を向上することがで
きる。
Well, when a reflecting member having a reflecting part whose size changes with respect to the movement or vibration direction of the first imaging optical system is used as the regulating reflecting member, the first imaging optical system It is possible to increase the change in the amount of light received by the light receiving section with respect to movement or vibration of the sensor, and it is possible to improve detection accuracy.

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

第1図は本発明の一実施例を示す走査光学系の概略的要
部構成図、第2図(a)は第1図に示す走査光学系の第
1の結像光学系部分を側方からみた平面図、第2図(b
)は第1図及び第2図(a)に示す受光部での光束の受
光状態の説明図、第3図は第1図及び第2図(a)に示
す受光部での受光光量とシリンドリカルレンズ移動時の
時間との対応を示す図、第4@は検知用光源と規制反射
部材及び受光部の配置位置を変えた場合の走査光学系の
概略的要部構成図、第5図はシリンドリカルレンズの側
面若しくは上下面に規制反射部を設けた場合の例を示す
図、第6図は本発明の別の実施例を示し三角形状の反射
部(反射面)を有する規制反射部材を用いた場合の走査
光学系の概略的要部構成図、第7図(a)、(b)は第
6図に示す検知用光源からの光束が規制反射部材の反射
部で制限されている様子を示す図、第8図(a)、(b
)は反射部形状を方形状とした場合の検知用光源からの
光束が規制反射部材の反射部で制限されている様子を示
す図、第9図は第7図、第8図に示す反射部形状の規制
反射部材を用いた場合の受光部での受光光量とシリンド
リカルレンズ移動時の時間との対応を示す図、第10図
及び第11図は規制反射部材の夫々別の例を示す図、第
12図は本発明が適用される走査光学装置の一例を示す
概略的要部構成図、第13図は第12図に示す走査光学
装置の走査光学系の概念図を示し、同図(a)が偏向走
査面上における光学系配置を示す概念図、同図(b)が
偏向走査面に垂直で且つ光軸を含む面上における光学系
配置を示す概念図である。第14図は第13図に示す光
学系における像面湾曲の補正方法を説明するための説明
図、第15図は収差図であって、同@(a)が第13図
に示す光学系による像面湾曲の補正前の収差図、同図(
b)が同上補正後の収差図、第16図は第13図に示す
光学系における像面湾曲補正時の走査角に対する像面湾
曲量と補正量との関係を示す線図である。 1・・・・レーザ光源、2・・・・コリメートレンズ、
3・・・・アパーチャ、4・・・・第1シリンドリカル
レンズ、5・・・・回転多面鏡、5a・・・・偏向反射
面、6・・・・・fθレンズ系、7・・・・感光体、8
・・・・第2シリンドリカルレンズ、9・・・・反射ミ
ラー、10・・・・同期検知器、20.20″・・・・
検知用光源、21.21’・・・・・受光部、22・・
・・第1シリンドリカルレンズ、22a、 22b・・
・・規制反射部、23.23’ 、 24.25−−−
−i制反射部材、R・・・・走査光の光軸。 形δ 口 形4の あ昂 形C目 う9幻 * 70図 形4−/幻 v)−/f日 め16口 弗1d口 ηfシ 45  優コ (d) tφン
FIG. 1 is a schematic diagram of the main parts of a scanning optical system showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2(a) shows a side view of the first imaging optical system part of the scanning optical system shown in FIG. Plan view from above, Figure 2 (b
) is an explanatory diagram of the light receiving state of the light flux at the light receiving section shown in FIG. 1 and FIG. 2 (a), and FIG. Figure 4 shows the correspondence with time when the lens moves. Figure 4 is a schematic diagram of the main parts of the scanning optical system when the positions of the detection light source, regulating reflection member, and light receiving section are changed. Figure 5 is the cylindrical configuration. FIG. 6 is a diagram showing an example of a case where regulating reflective parts are provided on the side surfaces or upper and lower surfaces of the lens, and FIG. 6 shows another embodiment of the present invention, using a regulating reflective member having a triangular reflecting part (reflecting surface). FIGS. 7(a) and 7(b) are schematic diagrams of the main parts of the scanning optical system in this case, and show how the light flux from the detection light source shown in FIG. 6 is restricted by the reflection part of the regulating reflection member. Figure 8 (a), (b)
) is a diagram showing how the light flux from the detection light source is restricted by the reflective part of the regulating reflective member when the reflective part is rectangular in shape, and Figure 9 shows the reflective part shown in Figures 7 and 8. A diagram showing the correspondence between the amount of light received at the light receiving unit and the time during movement of the cylindrical lens when a shaped regulating reflective member is used, FIGS. 10 and 11 are diagrams showing different examples of the regulating reflective member, FIG. 12 is a schematic main part configuration diagram showing an example of a scanning optical device to which the present invention is applied, and FIG. 13 is a conceptual diagram of a scanning optical system of the scanning optical device shown in FIG. ) is a conceptual diagram showing the arrangement of the optical system on the deflection scanning plane, and FIG. FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining the method of correcting field curvature in the optical system shown in FIG. 13, and FIG. Aberration diagram before field curvature correction, same figure (
b) is an aberration diagram after correction, and FIG. 16 is a diagram showing the relationship between the amount of curvature of field and the amount of correction with respect to the scanning angle when correcting the curvature of field in the optical system shown in FIG. 13. 1...Laser light source, 2...Collimating lens,
3...Aperture, 4...First cylindrical lens, 5...Rotating polygon mirror, 5a...Deflection reflecting surface, 6...Fθ lens system, 7... Photoreceptor, 8
...Second cylindrical lens, 9...Reflection mirror, 10...Synchronization detector, 20.20''...
Detection light source, 21.21'... Light receiving section, 22...
...First cylindrical lens, 22a, 22b...
・・Regulation reflective part, 23.23', 24.25---
-i antireflection member, R...optical axis of scanning light. Shape δ Mouth shape 4's agitation shape C eye 9 illusion * 70 figure 4-/phantom v)-/f day 16 mouth 1d mouth ηf shi 45 Yuko (d) tφn

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、光源から出射された光束を略平行化するコリメート
光学系と、その略平行化された光束を線状に結像する第
1の結像光学系と、この第1の結像光学系より出射した
光束を偏向走査する偏向反射面と、該偏向反射面により
偏向された光束によって走査される被走査媒体と、該被
走査媒体と上記偏向反射面との間に配置され上記偏向さ
れた光束を被走査媒体上に結像すると共に上記偏向反射
面で偏向される光束の偏向走査面と垂直な面内(副走査
方向)において上記偏向反射面と被走査媒体とを幾何光
学的に共役な関係に保つ第2の結像光学系とを有する走
査光学装置において、上記偏向反射面による光束の偏向
走査に伴い上記第1の結像光学系をその光軸方向に移動
若しくは振動するように設けると共に、上記第1の結像
光学系の移動位置を検知するための検知用光源と、その
光源からの光束を受光する受光部からなる検知手段とを
設け、且つ、上記検知用光源からの光束を規制する規制
反射部材を上記第1の結像光学系に設けたことを特徴と
する走査光学装置。 2、請求項1記載の走査光学装置において、検知用光源
からの光束を規制する規制反射部材の反射部の大きさが
、第1の結像光学系の移動方向若しくは振動方向に対し
変化していることを特徴とする走査光学装置。
[Scope of Claims] 1. A collimating optical system that substantially collimates a light beam emitted from a light source, a first imaging optical system that forms a linear image of the substantially collimated light beam, and this first a deflection-reflection surface that deflects and scans the light beam emitted from the imaging optical system; a scanned medium that is scanned by the light beam deflected by the deflection-reflection surface; and a deflection-reflection surface disposed between the scanned medium and the deflection-reflection surface. and forms an image of the deflected light beam on a scanned medium, and at the same time forms a beam between the deflection reflection surface and the scanned medium in a plane perpendicular to the deflection scanning plane (sub-scanning direction) of the beam deflected by the deflection reflection surface. and a second imaging optical system maintained in a geometrically conjugate relationship, the first imaging optical system is moved in the direction of its optical axis as the light beam is deflected and scanned by the deflection reflecting surface. Alternatively, the first imaging optical system is provided so as to vibrate, and a detection means comprising a detection light source for detecting the moving position of the first imaging optical system and a light receiving section that receives the light beam from the light source is provided, and the above-mentioned A scanning optical device characterized in that the first imaging optical system is provided with a regulating reflection member that regulates the light flux from the detection light source. 2. In the scanning optical device according to claim 1, the size of the reflection part of the regulation reflection member that regulates the light flux from the detection light source changes with respect to the moving direction or vibration direction of the first imaging optical system. A scanning optical device characterized in that:
JP32518889A 1989-12-15 1989-12-15 Scanning optical device Pending JPH03185417A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004219770A (en) * 2003-01-15 2004-08-05 Ricoh Co Ltd Optical scanning device and image forming device

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2004219770A (en) * 2003-01-15 2004-08-05 Ricoh Co Ltd Optical scanning device and image forming device

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