JPH04317022A - Light beam scanning device - Google Patents

Light beam scanning device

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Publication number
JPH04317022A
JPH04317022A JP8518291A JP8518291A JPH04317022A JP H04317022 A JPH04317022 A JP H04317022A JP 8518291 A JP8518291 A JP 8518291A JP 8518291 A JP8518291 A JP 8518291A JP H04317022 A JPH04317022 A JP H04317022A
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JP
Japan
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light beam
optical path
incident
optical system
incident optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP8518291A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Yamamoto
昌弘 山本
Shoji Oba
荘司 大庭
Hironori Nakajima
中島 宏憲
Toshiyuki Wada
敏之 和田
Yoshihiro Kataoka
義博 片岡
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP8518291A priority Critical patent/JPH04317022A/en
Publication of JPH04317022A publication Critical patent/JPH04317022A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide the small-sized, highly accurate and low-cost light beam scanning device which makes a flat light beam incident on a deflecting means so that an incidence optical path and a reflection optical path contain a certain angle when viewed sideward. CONSTITUTION:The light beam scanning device is equipped with an incidence optical system 51 which makes the flat light beam 5 incident on the deflecting means 12 in a specific direction wherein the incidence optical path to the deflecting means 2 and the reflection optical path from the deflecting means are put one over the other at the certain angle when viewed sideward. Then this device is equipped with a light source 6 which is arranged by the incidence optical path and a reflecting means 22 which reflects the light beam from the light source 6 onto the incidence optical path in the specific direction and makes the light beam incident on the deflecting means 2, and the incidence optical system 51 is installed at such an attitude that the same plane R of the reflecting means 22 that the incidence optical path and reflection optical path pass is along the incidence optical path to the deflecting means 2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電子写真方式に
て画像を形成する複写機やファクシミリ、レーザ・ビー
ム・プリンタ等の画像形成装置に利用される光ビーム走
査装置に関し、詳しくは偏平な光ビームを発する光源と
、前記光ビームを反射させて偏向し走査を行う偏向手段
と、光源からの光ビームを偏向手段への入射光路と偏向
手段からの反射光路とが側方より見てある角度をなして
重なるような方向で偏向手段に入射させる入射光学系と
を備えた光ビーム走査装置に関するものである。
[Field of Industrial Application] The present invention relates to a light beam scanning device used in image forming apparatuses such as copying machines, facsimile machines, and laser beam printers that form images using an electrophotographic method. A light source that emits a light beam, a deflection means that reflects and deflects the light beam for scanning, an optical path for the light beam from the light source to enter the deflection means, and an optical path for reflection from the deflection means, as seen from the side. The present invention relates to a light beam scanning device including an incident optical system that causes light to enter a deflection means in directions that overlap each other at an angle.

【0002】0002

【従来の技術】この種の光ビーム走査装置は例えば特開
昭62−30214号公報に開示されている。偏向手段
であるポリゴンミラーへの入射光路とポリゴンミラーか
らの反射光路とが側方より見てある角度をなして重なる
ように所定の方向から光ビームが入射されるので、ポリ
ゴンミラーへの入射側の光学系が、反射側の光路ないし
光学系と干渉しないように重ねて配置することができる
2. Description of the Related Art A light beam scanning device of this type is disclosed, for example, in Japanese Patent Application Laid-open No. 30214/1983. Since the light beam is incident from a predetermined direction so that the incident optical path to the polygon mirror, which is the deflection means, and the reflected optical path from the polygon mirror overlap at a certain angle when viewed from the side, the incident side to the polygon mirror The optical systems can be arranged so as not to interfere with the optical path or optical system on the reflective side so as not to interfere with each other.

【0003】したがって光学系の平面的な拡がりを抑え
たい場合に有利である。またfθレンズを用いない走査
光学系において、光学系上での不等速性をできるだけ単
純化しておくために、入射側光学系と反射側光学系との
干渉なく、光ビームを平面ポリゴンミラーにそれによる
平面より見た走査域の中央正面から入射させて、走査を
行うようなこともできる。
[0003] Therefore, this is advantageous when it is desired to suppress the planar expansion of the optical system. In addition, in a scanning optical system that does not use an fθ lens, in order to simplify the inconsistency in the optical system as much as possible, the light beam is transferred to a flat polygon mirror without interference between the incident side optical system and the reflective side optical system. It is also possible to perform scanning by making the light incident from the center front of the scanning area as viewed from the plane.

【0004】ところで偏向手段に光ビームを入射させる
入射光学系は通常、光源と種々のレンズとを配列したも
のである。これが前記ポリゴンミラーへの光ビームの入
射光路の方向に単に設置されるのでは、この入射光路の
前記傾斜によって光学系全体が大きくかさ張ることにな
る。
[0004] Incidentally, an input optical system for making a light beam incident on the deflecting means is usually an arrangement of a light source and various lenses. If this was simply installed in the direction of the incident optical path of the light beam to the polygon mirror, the entire optical system would become bulky due to the inclination of the incident optical path.

【0005】そこで前記公知のもでは、入射側の光学系
はほぼ水平に設置することにより光学系全体のかさ張り
を抑えるようにし、前記傾斜した光路でのポリゴンミラ
ーへの入射は、光ビームをレンズにより屈折させること
によって達成している。
Therefore, in the known method, the optical system on the incident side is installed almost horizontally to suppress the overall bulk of the optical system, and the incident light beam to the polygon mirror in the inclined optical path is This is achieved by refraction.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし光ビームをレン
ズにより屈折させて前記入射条件を満足するには、口径
の大きなレンズの外径部分に光ビームを通さなければな
らない。このため必要口径のレンズをそのまま用いるの
では、装置の大型化や重量化につながる。これを避ける
ためにレンズは必要な部分だけを残すように切欠いて使
用している。したがってレンズの加工に多大な手間を要
するので高価につく。
However, in order to satisfy the above-mentioned incident condition by refracting a light beam by a lens, the light beam must pass through the outer diameter portion of a lens having a large aperture. For this reason, if a lens with the required aperture is used as is, the device will become larger and heavier. To avoid this, lenses are cut out to leave only the necessary parts. Therefore, processing of the lens requires a great deal of effort and is therefore expensive.

【0007】また入射光学系での前記レンズによる光路
の向きの変更は、専らレンズの加工精度に依存している
。このために光路が設計通りに変更できずに結像特性が
悪化するきらいがある。
Furthermore, the change in the direction of the optical path by the lens in the input optical system depends solely on the processing accuracy of the lens. For this reason, the optical path cannot be changed as designed, and the imaging characteristics tend to deteriorate.

【0008】さらに温度の変化等によりレンズの屈折率
が変化するので、これに伴い光路も変化し必要な精度が
得られなくなることもときとして生じる。
Furthermore, since the refractive index of the lens changes due to changes in temperature, etc., the optical path changes accordingly, sometimes making it impossible to obtain the required accuracy.

【0009】そこで本発明は、加工および精度維持が容
易な反射手段により光ビームを反射させて、必要な入射
角を光学系のかさ張りなしに得ることができ、前記従来
の問題を解消することができる走査光学系を提供するこ
とを課題とするものである。
Accordingly, the present invention solves the above-mentioned conventional problems by reflecting a light beam using a reflecting means that is easy to process and maintain accuracy, and thereby obtaining the necessary angle of incidence without adding bulk to the optical system. The object of the present invention is to provide a scanning optical system that can perform the following steps.

【0010】0010

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を達成するため、偏平な光ビームを発する光源と、前
記光ビームを反射させて偏向し走査を行う偏向手段と、
光源からの光ビームを偏向手段への入射光路と偏向手段
からの反射光路とが側方より見てある角度をなして重な
るような方向で偏向手段に入射させる入射光学系とを備
えた光ビーム走査装置において、前記入射光学系は前記
入射光路の側方に配した光源と、この光源からの光ビー
ムを前記所定の方向の入射光路上に反射させて前記偏向
手段に入射させる反射手段とを備え、入射光学系は前記
反射手段での入射光路と反射光路とが通る同一平面が前
記偏向手段への入射光路に沿う姿勢にて設置されている
ことを特徴とするものである。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above-mentioned problems, the present invention includes a light source that emits a flat light beam, a deflection means that reflects and deflects the light beam for scanning,
A light beam comprising an incident optical system that causes the light beam from a light source to enter the deflection means in a direction such that the incident optical path to the deflection means and the reflected optical path from the deflection means overlap at a certain angle when viewed from the side. In the scanning device, the incident optical system includes a light source disposed on the side of the incident optical path, and a reflecting means for reflecting the light beam from the light source onto the incident optical path in the predetermined direction and making it incident on the deflecting means. The incident optical system is characterized in that the incident optical system is installed in such a manner that the same plane through which the incident optical path in the reflecting means and the reflected optical path pass is along the incident optical path to the deflecting means.

【0011】[0011]

【作用】本発明の上記構成によれば、入射光学系は、偏
向手段への入射光路に対し側方に配された光源からの光
ビームを反射手段により反射させて偏向手段への所定の
方向の入射光路上に向けて偏向手段に入射させるが、前
記反射手段での光ビームの入射光路と反射光路とが同一
平面上にあり、この同一平面が入射光学系の光軸または
これにほぼ沿った軸線まわりでの傾きによって、前記反
射手段から偏向手段への入射光路に沿う姿勢とされて、
光源からの偏平な光ビームを偏向手段上に所定の向きに
て入射させることができる。
[Operation] According to the above structure of the present invention, the incident optical system reflects the light beam from the light source arranged laterally with respect to the incident optical path to the deflecting means by the reflecting means, and directs the light beam toward the deflecting means in a predetermined direction. The incident optical path of the light beam and the reflected optical path at the reflecting means are on the same plane, and this same plane is on the optical axis of the incident optical system or approximately along this. and is oriented along the incident optical path from the reflecting means to the deflecting means by the inclination about the axis,
A flat light beam from the light source can be made incident on the deflection means in a predetermined direction.

【0012】0012

【実施例】以下本発明の一実施例としての光ビーム走査
装置につき図を参照して詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A light beam scanning device as an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0013】図1は前記光ビーム走査装置の全体の構成
を示し、図2、図3はその光学系を示している。図1に
示すようにケーシング1の後部中央にポリゴンミラー2
が設けられ、ケーシング1の底板3に垂直な回転軸4に
よって支持されている。
FIG. 1 shows the overall configuration of the light beam scanning device, and FIGS. 2 and 3 show its optical system. As shown in Figure 1, there is a polygon mirror 2 at the center of the rear of the casing 1.
is provided and supported by a rotating shaft 4 perpendicular to the bottom plate 3 of the casing 1.

【0014】またケーシング1の前部と後部との間の一
側には、前記ポリゴンミラー2に照射する光ビーム5を
内側に向けて発するレーザー発振器6が設けられている
。レーザー発振器6は図2に示すように、従来のものと
同じように半導体レーザー11と、コリメーターレンズ
12と、平凸レンズ13と、出射する光ビーム5の横断
面形状を最終的に例えば長径:短径=16:1程度に規
制するアパーチャー14とを有している。本実施例では
さらに半導体レーザー11からの光ビーム5を極く偏平
な楕円形に偏平化する2つのプリズム15、16が途中
に設けられている。
A laser oscillator 6 is provided on one side between the front and rear portions of the casing 1 to emit a light beam 5 inward to irradiate the polygon mirror 2. As shown in FIG. 2, the laser oscillator 6 includes a semiconductor laser 11, a collimator lens 12, a plano-convex lens 13, and a cross-sectional shape of the emitted light beam 5, as in the conventional one. It has an aperture 14 that regulates the minor axis to be about 16:1. In this embodiment, two prisms 15 and 16 are further provided in the middle to flatten the light beam 5 from the semiconductor laser 11 into an extremely flat ellipse.

【0015】この2つのプリズム15、16は半導体レ
ーザー11から発せられる光ビーム5を2段階に屈折さ
せることにより、光ビーム5の横断面形状を効率よく偏
平化することができ、前記アパーチャー14によって規
制される横断面に近い形状にまで整形することができる
。したがって前記アパーチャー14での光ビーム5のけ
られ分が少なくなり、光ビーム5の出力効率が向上する
These two prisms 15 and 16 can efficiently flatten the cross-sectional shape of the light beam 5 by refracting the light beam 5 emitted from the semiconductor laser 11 in two steps. It can be shaped to a shape close to the regulated cross section. Therefore, the vignetting of the light beam 5 at the aperture 14 is reduced, and the output efficiency of the light beam 5 is improved.

【0016】また前記2つのプリズム15、16により
光ビーム5を2段階に屈折させる結果、プリズム15、
16における光ビーム5の入射光路と出射光路とが少し
の段差をもって平行になるようにすることができ、光路
の拡がりが抑えられるし、後続の光路設計に有利となる
Furthermore, as a result of refracting the light beam 5 in two stages by the two prisms 15 and 16, the prisms 15 and
The incident optical path and the outgoing optical path of the light beam 5 at 16 can be made parallel with a slight difference in level, which suppresses the expansion of the optical path and is advantageous for subsequent optical path design.

【0017】レーザー発振器6から発せられる光ビーム
5は、シリンドリカルレンズ21を経た後ミラー22に
よって反射される。この反射によって光ビーム5は向き
を平面より見て角α=90°(図3)回転させられるこ
とによりポリゴンミラー2に向けられるようにしている
。そしてこのミラー22からポリゴンミラー2への光ビ
ーム5の入射は、図3に示すようにポリゴンミラー2で
反射され偏向される光ビーム5の偏向域ρにおける、平
面より見た正面中央から行われ、前記偏向域ρに向け反
射され偏向されるようにしている。
The light beam 5 emitted from the laser oscillator 6 passes through a cylindrical lens 21 and is then reflected by a mirror 22 . By this reflection, the direction of the light beam 5 is rotated by an angle α=90° (FIG. 3) when viewed from the plane, so that it is directed toward the polygon mirror 2. The light beam 5 is incident from the mirror 22 to the polygon mirror 2 from the center of the front as seen from the plane in the deflection range ρ of the light beam 5 reflected and deflected by the polygon mirror 2, as shown in FIG. , and is reflected and deflected toward the deflection area ρ.

【0018】そしてこのような入射光路と偏向域光路と
が互いに干渉しないで上下に重なるようにするため、前
記ミラー22からポリゴンミラー2への光ビーム5の入
射がやや下方から斜め上向きに傾斜角β(図6)を持っ
て行われ、ポリゴンミラー2で反射された光ビーム5は
やや上向きの同一の傾斜角βを持った偏向域ρに向け反
射されるようにしている。
In order to make such an incident optical path and a deflection zone optical path overlap vertically without interfering with each other, the incident light beam 5 from the mirror 22 to the polygon mirror 2 is tilted upward from a slightly downward angle. .beta. (FIG. 6), and the light beam 5 reflected by the polygon mirror 2 is reflected toward a slightly upward deflection region .rho. having the same inclination angle .beta..

【0019】前記ポリゴンミラー2にて反射され偏向さ
れる光ビーム5は、前記ケーシング1の前部に配設され
たミラー31、32、および長尺レンズ33を経て、ケ
ーシング1の前部の下面凹部34内に位置される感光ド
ラム41に入射されて結像されるとともに、その軸線方
向に主走査され、感光ドラム41の回転を副走査として
感光ドラム41上に画像露光を行い、画像信号にしたが
った静電潜像を形成する。
The light beam 5 reflected and deflected by the polygon mirror 2 passes through mirrors 31 and 32 disposed at the front of the casing 1 and a long lens 33, and then passes through the lower surface of the front of the casing 1. The light is incident on the photosensitive drum 41 located in the recess 34 and formed into an image, and is main scanned in the axial direction of the photosensitive drum 41. Image exposure is performed on the photosensitive drum 41 using the rotation of the photosensitive drum 41 as a sub-scanning, and the image signal is converted into an image signal. thus forming an electrostatic latent image.

【0020】なおこの静電潜像は図示しない現像器によ
ってトナー現像して顕像とされる。
Note that this electrostatic latent image is developed with toner by a developing device (not shown) to become a developed image.

【0021】この顕像は転写シートに転写された後定着
を受けてプリントを終了する。
This developed image is transferred to a transfer sheet and then fixed to complete printing.

【0022】図1〜図3に示すように、前記ミラー31
の横には今1つのビーム検出ミラー42が設けられてい
る。これは矢印の方向に回転するポリゴンミラー2によ
って反射され偏向される光ビーム5が前記走査域ρ近く
の所定位置に到達したとき、この光ビーム5をビーム検
出ミラー42で反射させて、ポリゴンミラー2の横に設
けられているビーム検出器44にシリンドリカルレンズ
43を介して入射させる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the mirror 31
Another beam detection mirror 42 is provided next to the beam detection mirror 42. When the light beam 5 reflected and deflected by the polygon mirror 2 rotating in the direction of the arrow reaches a predetermined position near the scanning area ρ, the light beam 5 is reflected by the beam detection mirror 42 and the polygon mirror The beam is made incident on a beam detector 44 provided on the side of 2 through a cylindrical lens 43.

【0023】これによりポリゴンミラー2にて偏向され
る光ビーム5が走査域ρの少し手前に設定された所定の
位置に到達したことが検出され、この検出信号から前記
偏向域ρでの画像の書き出しタイミングがとられる。
As a result, it is detected that the light beam 5 deflected by the polygon mirror 2 has reached a predetermined position set slightly before the scanning area ρ, and from this detection signal, the image in the deflection area ρ is detected. The timing of writing is determined.

【0024】ところで、ポリゴンミラー2の反射面2a
上の反射点は、ポリゴンミラー2の回転によりミラー2
2に対し前後動する。さらに光ビーム5は角度β傾いて
反射面2aに入射するため、反射面2a上の反射点はポ
リゴンミラー2の回転による前記反射点の上下動に伴い
上下にも動く。これらにより感光ドラム41における走
査面上で走査線の湾曲が生じてしまう。
By the way, the reflective surface 2a of the polygon mirror 2
The upper reflection point changes to mirror 2 due to the rotation of polygon mirror 2.
Moves back and forth relative to 2. Further, since the light beam 5 is incident on the reflective surface 2a at an angle β, the reflection point on the reflective surface 2a also moves up and down as the reflection point moves up and down due to the rotation of the polygon mirror 2. These causes curves in the scanning lines on the scanning surface of the photosensitive drum 41.

【0025】したがって有限の角度βは小さいことが望
ましい。しかし角度βを小さくすると、入射光学系はポ
リゴンミラー2からの反射光路に干渉しないようにポリ
ゴンミラー2から大きく離す必要があり、ポリゴンミラ
ー2への光ビーム5の入射方向に光学系を単に並べた入
射光学系では装置が著しく大型化してしまう。
Therefore, it is desirable that the finite angle β be small. However, if the angle β is made small, the incident optical system needs to be far away from the polygon mirror 2 so as not to interfere with the optical path reflected from the polygon mirror 2, and the optical system is simply arranged in the direction of incidence of the light beam 5 on the polygon mirror 2. In the case of such an incident optical system, the size of the apparatus would be significantly increased.

【0026】本実施例では前記のように前記走査域ρの
側方から光ビーム5を出射させ、これをミラー22によ
り前記角α回転させてポリゴンミラー2に入射させてい
るので、そのような大型化を防止している。
In this embodiment, as described above, the light beam 5 is emitted from the side of the scanning area ρ, rotated by the angle α by the mirror 22, and made incident on the polygon mirror 2. This prevents it from becoming larger.

【0027】また前記画像の形成が画像信号に応じた光
ビーム5の変調制御(主走査の等速性のための変調を伴
う)を受けた適正なビームスポットによって行われるた
めには、前記ミラー22からポリゴンミラー2の反射面
2aに入射される光ビーム5の横断面における長径方向
が前記主走査方向に一致している必要がある。
[0027] In addition, in order for the image to be formed using an appropriate beam spot that has undergone modulation control (accompanied by modulation for main scanning uniformity) of the light beam 5 in accordance with the image signal, it is necessary to The major axis direction in the cross section of the light beam 5 incident on the reflective surface 2a of the polygon mirror 2 from the polygon mirror 2 needs to coincide with the main scanning direction.

【0028】これを満足するのに本実施例では、前記ポ
リゴンミラー2の反射面2aに光ビーム5を入射させる
入射光学系51が、ミラー22での入射光路と反射光路
とが通る同一平面R(図6)が前記ポリゴンミラー2の
反射面2aへの入射光路に沿う姿勢に設けられている。
In order to satisfy this requirement, in this embodiment, the incident optical system 51 for making the light beam 5 incident on the reflective surface 2a of the polygon mirror 2 has the same plane R through which the incident optical path and the reflected optical path at the mirror 22 pass. (FIG. 6) is provided in a posture along the incident optical path to the reflective surface 2a of the polygon mirror 2.

【0029】このために図4、図5に示すように、ケー
シング1の底板3には、前記レーザー発振器6を設置す
る座面51と、シリンドリカルレンズ21を設置する座
面52と、ミラー22を設置する座面53とを、前記底
板3に対し所定角γだけ光ビーム5の光路に直角な方向
に傾斜するようにして形成してある。
For this purpose, as shown in FIGS. 4 and 5, the bottom plate 3 of the casing 1 is provided with a seating surface 51 on which the laser oscillator 6 is installed, a seating surface 52 on which the cylindrical lens 21 is installed, and a mirror 22. A seat surface 53 to be installed is formed so as to be inclined with respect to the bottom plate 3 by a predetermined angle γ in a direction perpendicular to the optical path of the light beam 5.

【0030】なお本実施例ではミラー22での光ビーム
5の入射光路と反射光路とがなす角度αが90°である
ので、γ=βとなり、入射光学系51は自身の光軸まわ
りに前記所定角γだけ傾けられることになる。このよう
な傾きは入射光学系51の配置上かさ張りの原因にはな
らない。
In this embodiment, since the angle α between the incident optical path and the reflected optical path of the light beam 5 at the mirror 22 is 90°, γ=β, and the incident optical system 51 rotates around its own optical axis. It will be tilted by a predetermined angle γ. Such an inclination does not cause bulkiness due to the arrangement of the input optical system 51.

【0031】しかし光学系の配置上図7に示すように前
記入射光路と反射光路とのなす角度αが90°から外れ
る場合はγ≠βである。
However, if the angle α between the incident optical path and the reflected optical path deviates from 90° as shown in FIG. 7 due to the arrangement of the optical system, γ≠β.

【0032】なお前記α、β、γの関係を種々検討した
ところ、tanγ=tanβ・tan(α/2)となり
、β,γ  1の場合はγ=β・tan(α/2)とな
る。
[0032] Various studies on the relationship between α, β, and γ have revealed that tanγ=tanβ·tan (α/2), and in the case of β, γ 1, γ=β·tan (α/2).

【0033】以下これを具体的に示す。レーザー発振器
6から発せられた幅Lの帯状の光ビーム5は、その光軸
まわりに有限の角度γだけ傾いたまま同じ傾きを持った
ミラー22に入射する。
This will be explained in detail below. A band-shaped light beam 5 having a width L emitted from a laser oscillator 6 is incident on a mirror 22 having the same inclination while being inclined by a finite angle γ around its optical axis.

【0034】ここでミラー22に入射する前記光ビーム
5の両側の光線をそれぞれa、bとする。入射光a、b
はそれぞれミラー22上の点a0 、b0 にて反射さ
れる。反射された反射光a′、b′はポリゴンミラー2
の回転軸4に垂直な平面XY上で、角α回転し、前記反
射面2aに対して有限の角度βだけ傾いて入射する。
Here, the light rays on both sides of the light beam 5 that are incident on the mirror 22 are denoted by a and b, respectively. Incident light a, b
are reflected at points a0 and b0 on the mirror 22, respectively. The reflected light beams a' and b' are reflected by the polygon mirror 2.
The light is rotated by an angle α on the plane XY perpendicular to the rotation axis 4, and is incident on the reflecting surface 2a at an angle of a finite angle β.

【0035】これにより反射光a′、b′はポリゴンミ
ラー2の反射面2aにて出射光a″、b″として反射さ
れ、ポリゴンミラー2の回転によって偏向され走査され
る。
As a result, the reflected lights a' and b' are reflected by the reflective surface 2a of the polygon mirror 2 as outgoing lights a'' and b'', and are deflected and scanned by the rotation of the polygon mirror 2.

【0036】反射光a′、b′は長尺レンズ33に入射
し、感光ドラム41における走査面上で所望のビーム径
に結像される。
The reflected lights a' and b' enter the elongated lens 33 and are imaged onto the scanning surface of the photosensitive drum 41 to have a desired beam diameter.

【0037】ここで、ポリゴンミラー2の回転軸4に垂
直なXY平面とする座標上、反射点a0 、b0 の座
標をそれぞれa0 =(x、y、z)、b0 =(0、
0、0)とする。また点Pの高さをz′とする。
Here, on the coordinates of the XY plane perpendicular to the rotation axis 4 of the polygon mirror 2, the coordinates of the reflection points a0 and b0 are a0 = (x, y, z), b0 = (0,
0,0). Also, let the height of point P be z'.

【0038】そしてz′がzに等しくなければ、ポリゴ
ンミラー2の反射面2aの高さに差が生じ、出射光a、
bが傾いてしまう。このためレンズ33によって感光ド
ラム41上に結像される光ビーム5に所望のビーム径が
得られない。
If z' is not equal to z, there will be a difference in the height of the reflective surface 2a of the polygon mirror 2, and the output light a,
b is tilted. Therefore, the desired beam diameter cannot be obtained for the light beam 5 that is imaged onto the photosensitive drum 41 by the lens 33.

【0039】したがってzとz′とを等しくするため図
8のように、幅Lの光ビーム5の入射光a、bを予め角
度γだけ光軸方向に回転させ、XY平面を基準に高さH
の差を生じさせる必要がある。
Therefore, in order to make z and z' equal, as shown in FIG. 8, the incident lights a and b of the light beam 5 having a width L are rotated in advance in the optical axis direction by an angle γ, and the height is adjusted with respect to the XY plane. H
It is necessary to make a difference between

【0040】また反射点a0 、b0 の高さの差はz
であるから、 z=H=Lsinγ となる。
[0040] Also, the difference in height between reflection points a0 and b0 is z
Therefore, z=H=Lsinγ.

【0041】ところで、図9から明らかなようにミラー
22上のビーム反射域である線a0 b0 は、x2 
+y2 =Lcosγ/sin(π/2−α/2)∴x
2 +y2 =Lcosγ/cos(α/2)である。 これにより、 x=ycos〔(π/2)−(α/2)〕=ysin(
α/2) ∴x=tan(α/2)・Lcosγ となる。そして、 z=xtanβ z=tan(α/2)・tanβ・Lcosγであり、 Lsinγ=tan(α/2)・tanβ・Lcosγ
が得られる。したがって、 tanγ=tanβ・tan(α/2)となる。そして
β,γ  1であると、γ=β・tan(α/2) である。
By the way, as is clear from FIG. 9, the line a0 b0 which is the beam reflection area on the mirror 22 is x2
+y2 =Lcosγ/sin(π/2-α/2)∴x
2 +y2 = Lcosγ/cos(α/2). As a result, x=ycos[(π/2)-(α/2)]=ysin(
α/2) ∴x=tan(α/2)・Lcosγ. And, z=xtanβ z=tan(α/2)・tanβ・Lcosγ, and Lsinγ=tan(α/2)・tanβ・Lcosγ
is obtained. Therefore, tanγ=tanβ·tan(α/2). If β and γ are 1, then γ=β·tan(α/2).

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明によれば、入射光学系は、偏向手
段への入射光路に対し側方に配された光源からの光ビー
ムを反射手段により反射させて偏向手段への所定の方向
の入射光路上に向けて偏向手段に入射させるが、前記反
射手段での光ビームの入射光路と反射光路とが同一平面
上にあり、この同一平面が入射光学系の光軸またはこれ
にほぼ沿った軸線まわりでの傾きによって、前記反射手
段から偏向手段への入射光路に沿う姿勢とされて、光源
からの偏平な光ビームを偏向手段上に所定の向きにて入
射させることができ、加工が容易でかつ精度上温度等に
よる影響を受け難い反射手段を用いているので、レンズ
を用いる場合に比し安価でしかも高精度が得られまたこ
れを長期に保証することができる。また入射光学系は自
身の光軸かこれに近い軸線まわりに傾けばよいので光学
系がかさ張るようなことも解消される。
According to the present invention, the incident optical system reflects the light beam from the light source arranged laterally with respect to the incident optical path to the deflecting means by the reflecting means, and directs the light beam to the deflecting means in a predetermined direction. The light beam is incident on the deflecting means toward the incident optical path, and the incident optical path and the reflected optical path of the light beam in the reflecting means are on the same plane, and this same plane is the optical axis of the incident optical system or approximately along this. By tilting around the axis, the light beam is aligned along the incident optical path from the reflecting means to the deflecting means, and the flat light beam from the light source can be incident on the deflecting means in a predetermined direction, facilitating processing. Since a reflective means is used that is large in size and is not easily affected by temperature or the like in terms of accuracy, it is cheaper than using a lens, and high accuracy can be obtained, and this can be guaranteed for a long period of time. Furthermore, since the input optical system can be tilted around its own optical axis or an axis close to this, the bulkiness of the optical system can be eliminated.

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

【図1】本発明が適用された光ビーム走査装置の全体の
構造を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall structure of a light beam scanning device to which the present invention is applied.

【図2】図1の装置の光学系を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the optical system of the device in FIG. 1;

【図3】図2の光学系の一部を除く平面図である。FIG. 3 is a plan view of the optical system in FIG. 2 with a part removed.

【図4】図1の装置のケーシングを光学系を外して見た
斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of the casing of the device in FIG. 1 with the optical system removed.

【図5】図4のケーシングの入射光学系の取付け部を示
す拡大図である。
FIG. 5 is an enlarged view showing the mounting portion of the entrance optical system of the casing in FIG. 4;

【図6】図レーザー発振器から出射した光ビームがミラ
ーを介しポリゴンミラーに達し、反射される状態を示す
模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a state in which a light beam emitted from a laser oscillator reaches a polygon mirror via a mirror and is reflected.

【図7】図6の場合とミラーによる光ビームの反射角が
異なる場合を示している模式図である。
7 is a schematic diagram showing a case where the reflection angle of a light beam by a mirror is different from the case of FIG. 6; FIG.

【図8】図6の状態を平面的に見た説明図である。8 is an explanatory diagram of the state shown in FIG. 6 viewed from above; FIG.

【図9】図8の一部を拡大して見た説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing an enlarged view of a part of FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2  ポリゴンミラー 2a  反射面 5  光ビーム 6  レーザー発振器 22  ミラー 51  入射光学系 R  同一平面 2 Polygon mirror 2a Reflective surface 5 Light beam 6 Laser oscillator 22 Mirror 51 Incidence optical system R Same plane

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  偏平な光ビームを発する光源と、前記
光ビームを反射させて偏向し走査を行う偏向手段と、光
源からの光ビームを偏向手段への入射光路と偏向手段か
らの反射光路とが側方より見てある角度をなして重なる
ような所定の方向で偏向手段に入射させる入射光学系と
を備えた光ビーム走査装置において、前記入射光学系は
前記入射光路の側方に配した光源と、この光源からの光
ビームを前記所定の方向の入射光路上に反射させて前記
偏向手段に入射させる反射手段とを備え、入射光学系は
前記反射手段での入射光路と反射光路とが通る同一平面
が前記偏向手段への入射光路に沿う姿勢にて設置されて
いることを特徴とする光ビーム走査装置。
1. A light source that emits a flat light beam, a deflection means for reflecting and deflecting the light beam for scanning, and an incident optical path of the light beam from the light source to the deflection means and a reflected optical path from the deflection means. In the light beam scanning device, the light beam scanning device includes an incident optical system that causes the light to be incident on the deflecting means in a predetermined direction such that the light beams overlap at a certain angle when viewed from the side, the incident optical system being disposed on the side of the incident optical path. and a reflecting means for reflecting the light beam from the light source onto an incident optical path in the predetermined direction and making it incident on the deflecting means, and an incident optical system that includes an incident optical path and a reflected optical path in the reflecting means. A light beam scanning device characterized in that the light beam scanning device is installed in such a manner that the same plane through which the light beams pass along an incident optical path to the deflection means.
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