JPH05303049A - Optical scanner for reducing shading - Google Patents
Optical scanner for reducing shadingInfo
- Publication number
- JPH05303049A JPH05303049A JP4158249A JP15824992A JPH05303049A JP H05303049 A JPH05303049 A JP H05303049A JP 4158249 A JP4158249 A JP 4158249A JP 15824992 A JP15824992 A JP 15824992A JP H05303049 A JPH05303049 A JP H05303049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- light
- lens
- optical scanning
- scanning device
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明はシェーディングを軽減
した光走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device with reduced shading.
【0002】[0002]
【従来の技術】感光体等の光記録媒体の表面に合致して
設定された被走査面をレーザー光束により光走査する光
走査装置は、レーザープリンター等に関連して広く知ら
れている。光走査装置の一般的な光学配置では、レーザ
ー光源からのレーザー光束が、回転多面鏡等の光偏向手
段により偏向され、走査用レンズにより被走査面上に光
スポットとしてされる。このため、光偏向手段の偏向反
射面や走査用レンズへのレーザー光束の入射角は、1ラ
インの光走査中、連続的に変化する。偏向反射面におけ
る反射率や、走査用レンズのレンズ面における反射率や
透過率は、入射角に応じて変化するため、被走査面上の
光スポットの光強度は、一般に像高とともに変動する。
光走査の1ラインにおける光強度の変動は「シェーディ
ング」と呼ばれている。シェーディングは、偏向反射面
に入射する光束が直線偏光である場合に著しく、一般
に、中心像高に比して主走査方向の両端部側で光強度が
小さくなるか、逆に、中心像高に対して主走査方向両端
部側で光強度が大きくなる傾向を持つ。2. Description of the Related Art An optical scanning device that optically scans a surface to be scanned, which is set to match the surface of an optical recording medium such as a photoconductor, with a laser beam is widely known in connection with laser printers and the like. In a general optical arrangement of an optical scanning device, a laser light beam from a laser light source is deflected by an optical deflecting means such as a rotating polygon mirror and is made into a light spot on a surface to be scanned by a scanning lens. Therefore, the incident angle of the laser light flux on the deflective reflection surface of the light deflector and the scanning lens continuously changes during the optical scanning of one line. Since the reflectance on the deflecting / reflecting surface and the reflectance / transmittance on the lens surface of the scanning lens change depending on the incident angle, the light intensity of the light spot on the surface to be scanned generally changes with the image height.
The fluctuation of the light intensity in one line of the optical scanning is called "shading". Shading is remarkable when the light beam incident on the deflecting / reflecting surface is linearly polarized light. Generally, the light intensity is smaller on both end sides in the main scanning direction than the center image height, or conversely, the center image height is higher. On the other hand, there is a tendency that the light intensity increases on both end sides in the main scanning direction.
【0003】光走査装置の光源に用いられる半導体レー
ザーや半導体レーザーアレイから放射されるレーザー光
束は、消光比が20dB程度で、直線偏光した光成分が
大部分を占め、シェーディングを生じ易い。また近来、
光走査装置を小型化するために光走査の広画角化が進
み、上記入射角の変化領域も大きくなってシェーディン
グが増大する傾向がある。一方において、光走査による
記録画像の高品質化が要請され、シェーディングに伴う
記録画像の像質劣化が問題となってきている。A laser beam emitted from a semiconductor laser or a semiconductor laser array used as a light source of an optical scanning device has an extinction ratio of about 20 dB, and most of the linearly polarized light component is apt to cause shading. In the near future,
In order to reduce the size of the optical scanning device, the angle of view of the optical scanning is widened, and the variation area of the incident angle also becomes large, so that the shading tends to increase. On the other hand, there is a demand for higher quality of the recorded image by optical scanning, and deterioration of the image quality of the recorded image due to shading is becoming a problem.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、シェーディングを軽
減した光走査装置の提供を目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide an optical scanning device with reduced shading.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】この発明が提供される光
走査装置は、「半導体レーザーもしくは半導体レーザー
アレイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反
射面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズ
により被走査面上に光スポットとして集光して光走査を
行う光走査装置」である。An optical scanning device to which the present invention is provided is "a semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, and a laser beam from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting reflecting surface. It is an optical scanning device for performing optical scanning by condensing a light spot on the surface to be scanned by the scanning lens.
【0006】かかる光走査装置において、光源から被走
査面に到る光路を、光軸に沿って直線的に展開した仮想
的な光路を想定し、この仮想的な光路上の任意の位置に
おいて、主走査方向と平行的に対応する方向を主走査対
応方向と呼び、副走査方向と平行的に対応する方向を副
走査対応方向と呼ぶ。In such an optical scanning device, an optical path extending from the light source to the surface to be scanned is assumed to be a virtual optical path linearly expanded along the optical axis, and at an arbitrary position on the virtual optical path, A direction corresponding to the main scanning direction in parallel is called a main scanning corresponding direction, and a direction corresponding to the sub scanning direction in parallel is called a sub scanning corresponding direction.
【0007】請求項1記載の光走査装置は、シェーディ
ングを軽減するために「光偏向手段から被走査面上に到
る光路上に配備されてレーザー光束を透過させる光学素
子面のうち、レーザー光束の偏向に伴い入射角が最も大
きく変化する屈折面にのみ反射防止コートを設けた」点
を特徴とする。In order to reduce the shading, the optical scanning device according to the first aspect of the present invention includes: "A laser beam of the optical element surface which is provided on the optical path from the optical deflecting means to the surface to be scanned and transmits the laser beam. The antireflection coating is provided only on the refracting surface where the incident angle changes the most with the deflection.
【0008】請求項2記載の光走査装置は、シェーディ
ングを軽減するために「走査用レンズの1以上のレンズ
面に反射防止コートを、走査用レンズの透過率が光軸か
ら主走査対応方向両端部に向かって次第に増大するよう
に設けた」点を特徴とする。In order to reduce shading, an optical scanning device according to a second aspect of the present invention has an "anti-reflection coating on one or more lens surfaces of a scanning lens, wherein the transmittance of the scanning lens is at both ends in the main scanning corresponding direction from the optical axis. It is provided so as to increase gradually toward the section. "
【0009】走査用レンズの透過光が、光軸から主走査
対応方向に両端部に向かって次第に増大するようにする
には、「走査用レンズの1以上のレンズ面に設けられた
反射防止コートの膜厚を、レーザー光束の波長に対する
最適膜厚よりも厚めに設定」してもよいし(請求項
3)、あるいは「走査用レンズの1以上のレンズ面に設
けられた反射防止コートの膜厚を、レンズ光軸部分から
主走査対応方向両端部側へ向かって、次第に厚くなるよ
うに設定」しても良い(請求項4)。In order to make the transmitted light of the scanning lens gradually increase from the optical axis toward both ends in the main scanning direction, "an antireflection coating provided on one or more lens surfaces of the scanning lens is required. May be set to be "thicker than the optimum film thickness for the wavelength of the laser beam" (Claim 3), or "the film of the antireflection coating provided on one or more lens surfaces of the scanning lens". The thickness may be set so as to gradually increase from the lens optical axis portion toward both ends in the main scanning corresponding direction (claim 4).
【0010】光走査装置はまた、光偏向手段と被走査面
との間に、レーザー光束の光路を折り曲げるためのミラ
ーを1以上配備したものとすることができる。The optical scanning device can also be one in which one or more mirrors for bending the optical path of the laser beam are provided between the optical deflecting means and the surface to be scanned.
【0011】請求項5記載の光走査装置は、このよう
に、レーザー光束の光路を折り曲げるためのミラーを1
以上有する光走査装置において、「1以上のミラーの鏡
面に増反射コートを設け、増反射コートの反射率を主走
査対応方向中央部から両端部へ向かって次第に大きくな
るように設定した」点を特徴とする。これを具体的に実
施するには、「増反射コートの膜厚を、主走査対応方向
中央部から両端部へ向かって、次第に厚くなる」ように
してもよいし(請求項6)、「増反射コートの膜厚を、
レーザー光束の波長に対する最適膜厚よりも厚めに設定
する」ようにしてもよい(請求項7)。In the optical scanning device according to the fifth aspect, the mirror for bending the optical path of the laser light beam is formed in this way.
In the optical scanning device having the above, "a reflection enhancing coating is provided on the mirror surface of one or more mirrors and the reflectance of the reflection enhancing coating is set to gradually increase from the central portion toward the both ends in the main scanning corresponding direction". Characterize. In order to carry out this concretely, "the film thickness of the reflection-increasing coat may be gradually increased from the central portion in the main scanning corresponding direction toward both ends" (claim 6), or "increased". The thickness of the reflective coat,
The thickness may be set to be thicker than the optimum film thickness for the wavelength of the laser beam ”(claim 7).
【0012】請求項8記載の光走査装置は、上記光走査
装置において、「光源と光偏向手段との間の光路上に1
/4波長板を配備し、光偏向手段に入射するレーザー光
束が実質的な円偏光となるようにした」ことを特徴とす
る。光源と1/4波長板との間には、他の光学系が配備
されることもあり、光源からのレーザー光束が直線偏光
であっても、上記他の光学系を通過する間に、偏光状態
が直線偏光から「単軸が極めて短い楕円偏光」に変化し
ている場合があり、このような場合は1/4波長板を透
過した後の偏光状態は、厳密な円偏光状態ではない。請
求項6記載の発明において、「実質的な円偏光」とは、
このような楕円偏光が1/4波長板を透過した場合の偏
光状態をも含むことを意味している。An optical scanning device according to an eighth aspect is the optical scanning device described above, wherein "1 is provided on an optical path between the light source and the optical deflecting means.
A quarter wave plate is provided so that the laser light flux incident on the light deflecting means is substantially circularly polarized. " Another optical system may be disposed between the light source and the quarter-wave plate, and even if the laser light flux from the light source is linearly polarized light, while passing through the other optical system, In some cases, the state changes from linearly polarized light to "elliptical polarized light having a single axis that is extremely short." In such a case, the polarization state after passing through the quarter-wave plate is not a strict circular polarization state. In the invention of claim 6, "substantially circularly polarized light" means
It is meant that such elliptically polarized light also includes the polarization state when transmitted through the quarter-wave plate.
【0013】請求項9記載の光走査装置は、上記光走査
装置において、「光源と光偏向手段との間の光路上に1
/2波長板を配備し、この1/2波長板の主断面の方向
を、シェーディングが良く軽減されるように設定した」
ことを特徴とする。An optical scanning device according to a ninth aspect is the optical scanning device described above, wherein "1 is provided on an optical path between the light source and the optical deflecting means.
A half wave plate was installed, and the direction of the main cross section of this half wave plate was set so that shading was reduced well. "
It is characterized by
【0014】上記請求項8または9記載の光走査装置は
また、光偏向手段と被走査面との間に、上述の「レーザ
ー光束の光路を折り曲げるためのミラー」を1以上配備
することができる(請求項10)。また上記1/4波長
板、1/2波長板の配備位置は光源と偏向反射面との間
の任意の位置でよい。In the optical scanning device according to the eighth or ninth aspect, one or more of the above-mentioned "mirrors for bending the optical path of the laser beam" can be provided between the optical deflecting means and the surface to be scanned. (Claim 10). The quarter wave plate and the half wave plate may be arranged at any positions between the light source and the deflective reflection surface.
【0015】請求項11記載の光走査装置は、「半導体
レーザーもしくは半導体レーザーアレイを光源とし、光
源からのレーザー光束を、偏向反射面を有する光偏向手
段により偏向させ、走査用レンズにより被走査面上に光
スポットとして集光して光走査を行い、光偏向手段と被
走査面との間に、レーザー光束の光路を折り曲げるため
のミラーが1以上配備された光走査装置」であって、
「これらミラーの1以上における主走査対応方向および
/または副走査対応方向における傾き角が、シェーディ
ングを良く軽減するように設定されている」ことを特徴
とする。An optical scanning device according to a eleventh aspect of the present invention is that "a semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser beam from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting reflection surface, and a surface to be scanned is scanned by a scanning lens. An optical scanning device in which one or more mirrors for bending the optical path of the laser beam are arranged between the optical deflecting means and the surface to be scanned, by performing light scanning by converging as a light spot.
"The inclination angle in one or more of these mirrors in the main scanning corresponding direction and / or the sub scanning corresponding direction is set so as to reduce shading well".
【0016】上記請求項5または10記載の光走査装置
においても、請求項11記載の光走査装置と同様に、
「光偏向手段と被走査面との間に、レーザー光束の光路
を折り曲げるために配備されたミラーの1以上におけ
る、主走査対応方向および/または副走査対応方向にお
ける傾き角を、シェーディングを良く軽減するように設
定する」ことができる(請求項12)。Also in the optical scanning device according to claim 5 or 10, the same as the optical scanning device according to claim 11,
"Shading of the tilt angle in the main scanning-corresponding direction and / or the sub-scanning-corresponding direction in one or more of the mirrors arranged to bend the optical path of the laser beam between the light deflecting unit and the surface to be scanned is reduced well. Can be set ”(claim 12).
【0017】[0017]
【作用】図1(A)を参照すると、レーザー光源1から
放射されたレーザー光束は、集光レンズ2を透過し、ア
パーチュア3を通過し、シリンダーレンズ4により副走
査対応方向(図1(A)の図面に直交する方向)に集束
傾向を与えられ、偏向反射面5の位置に、主走査対応方
向に長い線像として結像する。偏向反射面5による反射
レーザー光束は、偏向反射面5の回転に伴い偏向され、
走査用レンズ6に入射する。走査用レンズ6を透過した
偏向レーザー光束は、光路を折り曲げるためのミラー7
により反射されて、光路を折り曲げられ、光走査装置の
カバーガラス8を介して被走査面9に光スポットとして
集光し、被走査面9を光走査する。被走査面9には感光
体表面等が配備される。Referring to FIG. 1A, the laser light flux emitted from the laser light source 1 passes through the condenser lens 2, the aperture 3, and the cylinder lens 4 for the sub-scanning corresponding direction (see FIG. (A direction orthogonal to the drawing)), a focusing tendency is given, and an image is formed at the position of the deflective reflecting surface 5 as a long line image in the main scanning corresponding direction. The laser beam reflected by the deflecting / reflecting surface 5 is deflected as the deflecting / reflecting surface 5 rotates,
The light enters the scanning lens 6. The deflected laser beam that has passed through the scanning lens 6 has a mirror 7 for bending the optical path.
Is reflected by the light beam, the optical path is bent, the light beam is condensed as a light spot on the scanned surface 9 through the cover glass 8 of the optical scanning device, and the scanned surface 9 is optically scanned. A surface of the photosensitive member or the like is provided on the surface 9 to be scanned.
【0018】集光レンズ2は、レーザー光源1からのレ
ーザー光束を平行光束化するコリメートレンズでも良い
し、レーザー光束を集束傾向を持った光束にするもので
も良く、逆に、若干発散性の光束とするものであっても
良い。図の例では、集光レンズ2はコリメートレンズで
ある。アパーチュア3は、被走査面9上における光スポ
ットの形状を設定するためのものである。シリンダーレ
ンズ4は、偏向反射面5の面倒れを補正するためのもの
であり、偏向反射面に面倒れが無い場合や、別種の面倒
れ補正を行う場合には必要無い。The condensing lens 2 may be a collimating lens for collimating the laser light flux from the laser light source 1 or a laser light flux having a converging tendency, or conversely, a slightly divergent light flux. May be In the illustrated example, the condenser lens 2 is a collimating lens. The aperture 3 is for setting the shape of the light spot on the surface 9 to be scanned. The cylinder lens 4 is for correcting the surface tilt of the deflecting / reflecting surface 5, and is not necessary when the deflecting / reflecting surface has no surface tilt or when performing another kind of surface tilt correction.
【0019】偏向反射面5は光偏向手段の反射面であっ
て、レーザー光束を反射し、回転もしくは揺動により反
射レーザー光束を偏向させるためのものである。回転性
の偏向反射面を持つ光偏向手段としては回転多面鏡や、
回転2面鏡、あるいは所謂ホゾ型ミラー等を挙げること
ができ、揺動性の偏向反射面としてはガルバノミラーを
挙げることができる。図示の例では、光偏向手段は回転
多面鏡である。The deflecting / reflecting surface 5 is a reflecting surface of the light deflecting means, and is for reflecting the laser light beam and for deflecting the reflected laser light beam by rotating or swinging. As a light deflecting means having a rotatable deflecting / reflecting surface, a rotating polygon mirror,
A rotating two-sided mirror, a so-called hoso-type mirror, or the like can be used, and a galvanometer mirror can be used as the oscillating deflecting / reflecting surface. In the illustrated example, the light deflecting means is a rotating polygon mirror.
【0020】走査用レンズ6は、偏向レーザー光束を被
走査面上に光スポットとして集光させるためのレンズで
あり、光偏向手段が回転性の偏向反射面を有する場合に
は一般にfθレンズであり、揺動性の偏向反射面を持つ
場合はfsinθレンズが用いられる。光走査の等速性
を電気的な補正で行う場合には、走査用レンズが通常の
結像レンズである場合もある。図示の例では、走査用レ
ンズ6はアナモフィックなfθレンズであって、副走査
対応方向に関して、偏向反射面5の位置と被走査面9の
位置とを幾何光学的な共役関係とし、シリンダーレンズ
4と協働して、偏向反射面の面倒れを補正している。偏
向反射面の面倒れを補正するのに、シリンダーレンズ4
を用いず、「走査用レンズの一部として」長尺のシリン
ダーレンズやトロイダルレンズを用い、これら長尺レン
ズを被走査面近傍に配備することもできる。The scanning lens 6 is a lens for converging the deflected laser light flux as a light spot on the surface to be scanned, and is generally an fθ lens when the light deflecting means has a rotatable deflective reflection surface. If it has an oscillating deflecting / reflecting surface, an fsin θ lens is used. When the constant velocity of optical scanning is performed by electrical correction, the scanning lens may be a normal imaging lens. In the illustrated example, the scanning lens 6 is an anamorphic fθ lens, and the position of the deflective reflection surface 5 and the position of the scanned surface 9 have a geometrical optical conjugate relationship with respect to the sub-scanning corresponding direction, and the cylinder lens 4 The collapsing of the deflective reflection surface is corrected in cooperation with. The cylinder lens 4 is used to correct the tilt of the deflective reflection surface.
Alternatively, a long cylinder lens or toroidal lens may be used "as a part of the scanning lens" and these long lenses may be arranged near the surface to be scanned.
【0021】ミラー7は、偏向レーザー光束の光路を折
り曲げるためのものであり、通常は装置のレイアウト上
の要請で配備されることが多い。従って、ミラー7は省
略することもできる。しかし、請求項5,9,10記載
の光走査装置では、この種のミラーを積極的に用いてシ
ェーディングを軽減するのである。また、カバーガラス
8は、光走査装置の防塵用である。The mirror 7 is for bending the optical path of the deflected laser beam, and is usually provided in many cases depending on the layout requirements of the apparatus. Therefore, the mirror 7 can be omitted. However, in the optical scanning device according to claims 5, 9 and 10, this type of mirror is positively used to reduce shading. Further, the cover glass 8 is for dust-proofing of the optical scanning device.
【0022】次に、光源1に就いて説明する。この発明
の光走査装置では、光源として、半導体レーザーもしく
は半導体レーザーアレイが用いられる。図1(B)に示
すように、半導体レーザー1Aは、長方形形状の微小な
発光部L0を有し、放射されるレーザー光は、発光部L
0の長手方向を偏光方向とする実質的な直線偏光であ
る。放射されるレーザー光束のファーフィールドパター
ンは、鎖線で図示するように、単軸方向を偏光方向とす
る楕円形状であり、光の利用効率を高めるため、通常
は、偏光方向を副走査対応方向に平行に対応させて配備
される。このように、光源における偏光方向を副走査対
応方向に略平行に対応させて光走査を行う光走査モード
を、以下「Aモード」と呼ぶ。Next, the light source 1 will be described. In the optical scanning device of the present invention, a semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as the light source. As shown in FIG. 1B, the semiconductor laser 1A has a rectangular minute light emitting portion L0, and the emitted laser light is emitted from the light emitting portion L0.
It is substantially linearly polarized light with the longitudinal direction of 0 as the polarization direction. The far-field pattern of the emitted laser beam has an elliptical shape with the uniaxial direction as the polarization direction as shown by the chain line, and in order to improve the light utilization efficiency, the polarization direction is usually set to the sub-scanning corresponding direction. Deployed in parallel. The optical scanning mode in which the optical scanning is performed in such a manner that the polarization direction of the light source is substantially parallel to the sub-scanning corresponding direction is referred to as “A mode”.
【0023】図1(C)に示すように、半導体レーザー
アレイ1Bは、複数のレーザー発光部L1,L2,L
3..を接合面に沿って1列等間隔にアレイ配列してな
るモノリシックな構造のものである。この場合、各発光
部からのレーザー光束の偏光方向はアレイ方向に平行で
ある。半導体レーザーアレイを光源として用いると、発
光部の数に等しいライン数を1度に光走査することがで
きる。As shown in FIG. 1C, the semiconductor laser array 1B has a plurality of laser emitting portions L1, L2, L.
3. . Has a monolithic structure in which an array is arranged in one row at equal intervals along the joint surface. In this case, the polarization direction of the laser light flux from each light emitting unit is parallel to the array direction. When the semiconductor laser array is used as a light source, the number of lines equal to the number of light emitting parts can be optically scanned at one time.
【0024】半導体レーザーアレイ1Bを光源1として
用いる場合に、アレイ方向(発光部の配列方向)を副走
査対応方向に平行的に対応させて用いることが考えられ
る。この場合には光走査モードはAモードとなる。しか
し、半導体レーザーアレイ1Bを光源として用いてAモ
ードで光走査を行うと、一般的には、同時に走査される
ライン相互の間隔が大きくなって、副走査方向に高密度
の光走査を行うことは容易でない。このため、図1
(C)に示すように、半導体レーザーアレイ1Bのアレ
イ方向を主走査対応方向に対して微小角θ(5度程度)
傾けて、光源として用いることが一般に行われている。
この場合、光源部における各発光部の配列間隔は、副走
査対応方向において、d・sinθ(dは、発光部の配
列ピッチ)となるので、光走査における隣接するライン
間の間隔を小さくできる。When the semiconductor laser array 1B is used as the light source 1, it can be considered that the array direction (arrangement direction of the light emitting portions) is used in parallel with the sub-scanning corresponding direction. In this case, the optical scanning mode is the A mode. However, when the semiconductor laser array 1B is used as a light source to perform optical scanning in the A mode, generally, the intervals between lines that are simultaneously scanned become large, and high-density optical scanning is performed in the sub-scanning direction. Is not easy. For this reason,
As shown in (C), the array direction of the semiconductor laser array 1B is a minute angle θ (about 5 degrees) with respect to the main scanning corresponding direction.
It is generally used to be tilted and used as a light source.
In this case, the arrangement interval of the light emitting units in the light source unit is d · sin θ (d is the arrangement pitch of the light emitting units) in the sub-scanning corresponding direction, so that the interval between the adjacent lines in the optical scanning can be reduced.
【0025】このような配置で半導体レーザーアレイを
用いると、光源1から放射されるレーザー光束の偏光方
向は、主走査対応方向に略平行になる。このように光源
から放射されるレーザー光束の偏光方向を主走査対応方
向に略平行に対応させて光走査を行う光走査モードを
「Bモード」と呼ぶ。When the semiconductor laser array is used in such an arrangement, the polarization direction of the laser beam emitted from the light source 1 is substantially parallel to the main scanning corresponding direction. The optical scanning mode in which the optical scanning is performed by making the polarization direction of the laser beam emitted from the light source substantially parallel to the main scanning corresponding direction is called "B mode".
【0026】シェーディングは一般に、Aモードでは、
主走査方向両端部に近づくほど光スポットの光強度が減
少するように発生し、Bモードでは主走査方向両端部に
近づくほど光スポットの光強度が増大するように発生す
る。Shading is generally
It occurs so that the light intensity of the light spot decreases toward the both ends in the main scanning direction, and the light intensity of the light spot increases in the B mode as it approaches the both ends in the main scanning direction.
【0027】以上、光走査装置の各部、光走査モードに
就いて説明したが、この発明は、上記各光走査装置、各
光走査モードに広く適用できる。Although the respective parts of the optical scanning device and the optical scanning mode have been described above, the present invention can be widely applied to the optical scanning devices and the optical scanning modes.
【0028】さて、光が、屈折率:n0の媒質中で、屈
折率:n1の媒質表面に、入射角ψで入射し、一部が反
射され、一部が屈折角χで屈折した場合、入射角ψと屈
折角χとの間には、周知のスネルの式: n0sinψ=n1sinχ (1) が成り立つ。このとき、P偏光およびS偏光に対する、
境界面における振幅反射率:rp,rs、振幅透過率:
tp,tsは、それぞれ rp=tan(ψ−χ)/tan(ψ+χ) (2) rs=−sin(ψ−χ)/sin(ψ+χ) (3) tp=2sinχcosψ/{sin(ψ+χ)・cos(ψ−χ)} (4) ts=2sinχcosψ/{sin(ψ+χ)} (5) で与えられる。Now, in a medium having a refractive index of n 0 , light is incident on the surface of a medium having a refractive index of n 1 at an incident angle ψ, part of which is reflected and part of which is refracted at a refraction angle χ. In this case, the well-known Snell's formula: n 0 sin ψ = n 1 sin χ (1) holds between the incident angle ψ and the refraction angle χ. At this time, for P-polarized light and S-polarized light,
Amplitude reflectance at the boundary surface: rp, rs, amplitude transmittance:
tp and ts are rp = tan (ψ−χ) / tan (ψ + χ) (2) rs = −sin (ψ−χ) / sin (ψ + χ) (3) tp = 2sinχcosψ / {sin (ψ + χ) · cos, respectively. (Ψ−χ)} (4) ts = 2sin χcos ψ / {sin (ψ + χ)} (5)
【0029】また、P偏光、S偏光に対するエネルギー
反射率:Rp,Rsおよびエネルギー透過率:Tp,T
sはそれぞれ、上記rp,rs,tp,tsを用いて、 Rp=|rp|2 (6) Rs=|rs|2 (7) Tp={(cosχ・sinψ}/(cosψ・sinχ)}|tp|2 (8) Ts={(cosχ・sinψ}/(cosψ・sinχ)}|ts|2 (9) で与えられる。Further, the energy reflectances Rp and Rs and the energy transmittances Tp and T for the P-polarized light and the S-polarized light, respectively.
s is Rp = | rp | 2 (6) Rs = | rs | 2 (7) Tp = {(cosχ · sinψ} / (cosψ · sinχ)} |, using rp, rs, tp, and ts, respectively. tp | 2 (8) Ts = {(cos χ · sin ψ} / (cos ψ · sin χ)} | ts | 2 (9)
【0030】更に、屈折率:n2の媒質の表面に、屈折
率:n1のコート層が厚さd1に形成され、このコート層
に、光が屈折率:n0の媒質中で入射した場合の、エネ
ルギー反射率:Rp,Rsとエネルギー透過率:Tp,
Tsは、 Rp=rp01 2+2rp12・rp12・cos2δ1+rp12 2/ {1+rp01・rp12・cos2δ1+rp01 2・rp12 2} (10) Rs=rs01 2+2rs12・rs12・cos2δ1+rs12 2/ {1+rs01・rs12・cos2δ1+rs02 2・rs12 2} (11) Tp=n2・tp01 2・tp12 2/ n0(1+2rp01・rp12・cos2δ1+rp01 2・rp12 2} (12) Ts=n2・ts01 2・ts12 2/ n0(1+2rs01・rs12・cos2δ1+rs01 2・rs12 2} (13) で与えられる。rp01,rs01,tp01,ts01はそれ
ぞれ、P偏光およびS偏光の光に対する、屈折率:n0
の媒質とコート層との間の振幅反射率、振幅透過率で、
上記(2)〜(5)により算出される。同様にrp12,
rs12,tp12,ts12はそれぞれ、P偏光およびS偏
光の光に対する、屈折率:n2の媒質とコート層との間
の振幅反射率、振幅透過率で、上記(2)〜(5)によ
り算出される。また上記位相δ1は、δ1=(2π/λ)
n1・d1・cosχ(λは波長)により与えられる。コ
ート層が多層に形成されているときは、上記関係を1層
づつ順次適用することによりRp,Tp,Rs,Tsを
求めることができる。Furthermore, refractive index: the surface of the n 2 of the medium, the refractive index: coating layer of n 1 is formed to a thickness d 1, this coating layer, the optical refractive index: incidence in the medium of n 0 Energy reflectance: Rp, Rs and energy transmittance: Tp,
Ts is, Rp = rp 01 2 + 2rp 12 · rp 12 · cos2δ 1 + rp 12 2 / {1 + rp 01 · rp 12 · cos2δ 1 + rp 01 2 · rp 12 2} (10) Rs = rs 01 2 + 2rs 12 · rs 12・ Cos2δ 1 + rs 12 2 / {1 + rs 01・ rs 12・ cos 2δ 1 + rs 02 2・ rs 12 2 } (11) Tp = n 2・ tp 01 2・ tp 12 2 / n 0 (1 + 2rp 01・ rp 12・ cos 2 δ 1 + rp 01 2 · rp 12 2 } (12) Ts = n 2 · ts 01 2 · ts 12 2 / n 0 (1 + 2rs 01 · rs 12 · cos 2 δ 1 + rs 01 2 · rs 12 2 } (13 ), Rp 01 , rs 01 , tp 01 , and ts 01 are the refractive indices n 0 for P-polarized light and S-polarized light, respectively.
Amplitude reflectance and amplitude transmittance between the medium and the coating layer,
It is calculated by the above (2) to (5). Similarly rp 12 ,
rs 12 , tp 12 , and ts 12 are amplitude reflectance and amplitude transmittance between the medium having a refractive index of n 2 and the coat layer for P-polarized light and S-polarized light, respectively, and are (2) to (5) above. ). The phase δ 1 is δ 1 = (2π / λ)
It is given by n 1 · d 1 · cos χ (λ is the wavelength). When the coat layers are formed in multiple layers, Rp, Tp, Rs, and Ts can be obtained by sequentially applying the above relationships one by one.
【0031】エネルギー反射率およびエネルギー透過率
の算出の基本と成る振幅反射率、振幅透過率はP,S偏
光のいずれに対しても、入射角に依存しており、従って
入射角が変動すれば、反射率・透過率ともに変化する。The amplitude reflectance and the amplitude transmittance, which are the basis of the calculation of the energy reflectance and the energy transmittance, depend on the incident angle for both P-polarized light and S-polarized light. Therefore, if the incident angle changes, , Both reflectance and transmittance change.
【0032】図1(A)を参照すると、図の光走査装置
構成において、主走査1回内においてレーザー光束の入
射角が変化する光学素子は、偏向反射面5、走査用レン
ズ6、光路折り曲げのためのミラー7およびカバーガラ
ス8である。これらの内、偏向反射面5とミラー7とに
おいては、入射角の変化に伴う反射率の変化が問題と成
り、走査用レンズ6とカバーガラス8とにおいては、入
射角の変化に伴う透過率の変化が問題と成る。なお、カ
バーガラス8は平行平板ガラスであるが、入射角の変動
にともない屈折角が変動するので、カバーガラス8の両
面とも「屈折面」である。Referring to FIG. 1A, in the configuration of the optical scanning device shown in FIG. 1, the optical element in which the incident angle of the laser beam changes within one main scanning is the deflective reflection surface 5, the scanning lens 6, and the optical path bending. For the mirror 7 and the cover glass 8. Among these, in the deflective reflection surface 5 and the mirror 7, the change of the reflectance with the change of the incident angle becomes a problem, and in the scanning lens 6 and the cover glass 8, the transmittance with the change of the incident angle. Change becomes a problem. Although the cover glass 8 is a parallel plate glass, both sides of the cover glass 8 are “refractive surfaces” because the refraction angle changes with the change of the incident angle.
【0033】先ず、入射角の変化に伴う透過率変化によ
るシェーディングの発生を考えると、この場合、シェー
ディング発生に最も大きく影響するのは、光走査に伴う
入射角変動の最も大きな面における透過率変化である。
そこで請求項1記載の発明においては「光偏向手段から
被走査面上に到る光路上に配備されてレーザー光束を透
過させる光学素子面のうち、レーザー光束の偏向に伴い
入射角が最も大きく変化する屈折面にのみ反射防止コー
トを設ける」ことにより、シェーディングの軽減を図
る。First, considering the occurrence of shading due to the change in transmittance with the change in incident angle, in this case, the most significant effect on the occurrence of shading is the change in transmittance on the surface with the greatest change in incident angle due to optical scanning. Is.
In view of this, in the invention described in claim 1, "of the optical element surfaces which are arranged on the optical path from the light deflecting means to the surface to be scanned and which transmit the laser beam, the incident angle changes the most with the deflection of the laser beam. By providing an antireflection coat only on the refracting surface, the shading is reduced.
【0034】請求項2記載の発明においては、「走査用
レンズの1以上のレンズ面に反射防止コートを、走査用
レンズの透過率が光軸から主走査対応方向両端部に向か
って次第に増大するように設け」て、シェーディングの
軽減を図る。前述のように、シェーディング、光スポッ
トの光強度が、中心像高に比して主走査方向の両端部側
で小さくなる一般的傾向を持つ。従って、走査用レンズ
の透過率を「光軸から主走査対応方向両端部へ向けて増
大させる」ことにより、シェーディングの上記一般的傾
向を相殺できる。According to the second aspect of the present invention, "An antireflection coating is provided on one or more lens surfaces of the scanning lens, and the transmittance of the scanning lens gradually increases from the optical axis toward both ends in the main scanning corresponding direction. "Provided" to reduce shading. As described above, there is a general tendency that the shading and the light intensity of the light spot become smaller on both end sides in the main scanning direction than the central image height. Therefore, the above general tendency of shading can be offset by "increasing the transmittance of the scanning lens from the optical axis toward both ends in the main scanning corresponding direction".
【0035】反射防止コートにより、走査用レンズの透
過率が光軸から主走査対応方向両端部に向かって増大さ
せるには、請求項3記載の発明のように、「レーザー光
束の波長に対する最適膜厚よりも厚めに設定する」方法
がある。反射防止コートの反射防止効果は、反射防止コ
ートの厚さにより変化し、入射レーザー光束の波長に応
じて最適の厚さがあるが、この最適厚さに反射防止コー
トを形成すると、主走査対応方向に両端部に向かうにつ
れて入射角が大きくなると、反射防止効果が低下する傾
向を示す。しかるに反射防止コートの膜厚を上記最適厚
みよりも大きく設定すると、入射角の増大とともに透過
率が増大し、上記反射防止機能の減少を防止できるので
ある。In order to increase the transmittance of the scanning lens from the optical axis toward both ends in the main scanning corresponding direction by means of the antireflection coating, as in the invention according to claim 3, "the optimum film for the wavelength of the laser light beam is provided. There is a method to set the thickness thicker than the thickness. The antireflection effect of the antireflection coating varies depending on the thickness of the antireflection coating, and there is an optimum thickness according to the wavelength of the incident laser beam, but if the antireflection coating is formed to this optimum thickness, it will be compatible with main scanning. When the angle of incidence increases toward both ends in the direction, the antireflection effect tends to decrease. However, if the film thickness of the antireflection coat is set to be larger than the above optimum thickness, the transmittance increases with an increase in the incident angle, and the decrease in the antireflection function can be prevented.
【0036】請求項4記載の発明のように「走査用レン
ズの1以上のレンズ面に設けられた反射防止コートの膜
厚を、レンズ光軸部分(光軸部分では最適膜厚に設定す
る)から主走査対応方向両端部側へ向かって次第に厚く
なる」ように設定しても、入射角の増大とともに透過率
が増大し、上記反射防止機能の減少を防止できる。According to a fourth aspect of the present invention, "The film thickness of the antireflection coating provided on one or more lens surfaces of the scanning lens is set to the lens optical axis portion (the optimum film thickness is set at the optical axis portion). Even if it is set so as to gradually thicken toward both ends in the main scanning corresponding direction, the transmittance increases as the incident angle increases, and the decrease in the antireflection function can be prevented.
【0037】請求項5記載の発明のように、「偏向レー
ザー光束の光路を折り曲げるための1以上のミラーの鏡
面に増反射コートを設け、反射率が主走査対応方向中央
部から両端部へ向かって次第に大きくなるようにする」
ことによっても、上記走査用レンズ等の透過率の減少を
補正できる。この場合、請求項6の発明のように、反射
膜の厚さを「走査対応方向から両端部へ向けて、次第に
厚く」設定してもよいし、請求項7の発明のように、増
反射コートの膜厚を、「レーザー光束の波長に対する最
適膜厚よりも厚め」に設定してもよい。According to a fifth aspect of the present invention, "One or more mirrors for bending the optical path of the deflected laser beam are provided with a reflection enhancing coat on the mirror surface thereof so that the reflectance is directed from the center to both ends in the main scanning corresponding direction. And gradually increase. ”
This also makes it possible to correct the decrease in the transmittance of the scanning lens or the like. In this case, as in the invention of claim 6, the thickness of the reflection film may be set to be “thicker gradually from the scanning corresponding direction to both ends”, or as in the invention of claim 7, The film thickness of the coat may be set to "thicker than the optimum film thickness for the wavelength of the laser beam".
【0038】次に、請求項8〜10記載の発明では、波
長板を用いてシェーディングの軽減を行う。上に式
(1)〜(13)で示したように、反射率・透過率は入
射角ψに応じて変化するが、これらの変化の態様は、P
偏光とS偏光とで互いに異なる。代表的な例として、偏
向反射面5における入射角と反射率の対応関係および、
走査用レンズ6の第1面での入射角と透過率の対応関係
を、それぞれ図2(A)(B)に示す。図において、P
とあるのはP偏光、SとあるのはS偏光に関するもので
ある。先ず、反射率と入射角との対応関係に就き説明す
ると、図2(A)において、「偏向領域」とあるのは、
偏向反射面5によりレーザー光束を偏向させて主走査を
行うための、入射角の変化領域を示す。図示のように、
この偏向領域内において、S偏光の反射率は入射角とと
もに増大し、P偏光の反射率は入射角の増大とともに減
少する傾向にある。Next, in the invention described in claims 8 to 10, the shading is reduced by using the wave plate. As shown in the equations (1) to (13) above, the reflectance / transmittance changes according to the incident angle ψ.
Polarized light and S-polarized light are different from each other. As a typical example, the correspondence relationship between the incident angle and the reflectance on the deflective reflection surface 5 and
The correspondence relationship between the incident angle and the transmittance on the first surface of the scanning lens 6 is shown in FIGS. In the figure, P
There is P polarization, and S is S polarization. First, the correspondence relationship between the reflectance and the incident angle will be described. In FIG. 2A, the “deflection region” is
A region in which the incident angle changes for deflecting the laser beam by the deflecting / reflecting surface 5 to perform main scanning is shown. As shown,
Within this deflection region, the reflectance of S-polarized light tends to increase with the incident angle, and the reflectance of P-polarized light tends to decrease with the increase of the incident angle.
【0039】前述のAモードに於いては、図1(A)に
おいて、光源1から放射されるレーザー光の偏光方向が
副走査対応方向に平行的に対応するから、偏向反射面5
に入射するレーザー光束の偏光状態はS偏光状態であ
り、従って、Aモードで光走査を行う場合、偏向反射面
5における反射率の変化は、主走査の起点から終点に向
かって、光スポットの強度が増大するようなシェーディ
ングを発生させる原因となり、Bモードでは上記の逆に
なる。なお、反射率と入射角との対応関係は、定性的に
は図2(A)と同様なものになる。In the above-mentioned A mode, in FIG. 1A, the polarization direction of the laser light emitted from the light source 1 is parallel to the sub-scanning corresponding direction.
The polarization state of the laser light beam incident on is the S polarization state. Therefore, when optical scanning is performed in the A mode, the change in the reflectance on the deflective reflection surface 5 changes from the start point to the end point of the main scanning of the light spot. This causes shading that increases the intensity, which is the reverse of the above in the B mode. The correspondence between the reflectance and the incident angle is qualitatively the same as that shown in FIG.
【0040】一方、透過率と入射角の対応関係を示す図
2(B)において、主走査領域とあるのは、走査用レン
ズの光軸(入射角:0)と主走査領域最端部を走査する
ときにレーザー光束の入射角の範囲であり、実際の主走
査領域は、光軸に対して対称的となる。図から明らかな
ように、P偏光の透過率は光軸位置から主走査領域端部
に向かって漸増し、S偏光の透過率は漸減する。この傾
向は一般的である。On the other hand, in FIG. 2 (B) showing the correspondence between the transmittance and the incident angle, the main scanning region is the optical axis (incident angle: 0) of the scanning lens and the end of the main scanning region. This is the range of the incident angle of the laser beam when scanning, and the actual main scanning area is symmetrical with respect to the optical axis. As is apparent from the figure, the transmittance of P-polarized light gradually increases from the optical axis position toward the end of the main scanning region, and the transmittance of S-polarized light gradually decreases. This tendency is common.
【0041】図2において破線の曲線は円偏光に関する
反射率・透過率を示す。図に示すように、円偏光の反射
率・透過率は偏光領域・主走査領域で略安定している。
従って、偏向反射面5に入射するレーザー光束が円偏光
と成っていれば、Aモード・Bモードに拘らず、偏向反
射面から被走査面に到る光路上において、反射率・透過
率の変動が有効に軽減されてシェーディングを軽減させ
ることが可能になる。それで、請求項8記載の発明で
は、光源と偏向反射面との間に、1/4波長板を配備し
て、偏向反射面に入射するレーザー光束が実質的な円偏
光となるようにするのである。In FIG. 2, the broken line curve indicates the reflectance / transmittance for circularly polarized light. As shown in the figure, the reflectance / transmittance of circularly polarized light is substantially stable in the polarization region / main scanning region.
Therefore, if the laser light flux incident on the deflecting / reflecting surface 5 is circularly polarized light, the reflectance / transmittance changes on the optical path from the deflecting / reflecting surface to the scanned surface regardless of the A mode / B mode. Is effectively reduced, and shading can be reduced. Therefore, in the invention described in claim 8, a quarter wavelength plate is provided between the light source and the deflective reflection surface so that the laser light flux incident on the deflective reflection surface becomes substantially circularly polarized light. is there.
【0042】また、反射面・透過面に入射する光が直線
偏光であっても、偏光の方向が入射面に対して傾いてい
れば、入射レーザー光は反射面・透過面に対してP偏光
成分とS偏光成分とを有し、これらP,S各偏光成分の
反射率・透過率は、図2に示したP偏光・S偏光と同様
に振る舞い、従って偏光レーザー光束の反射率・透過率
はP,S偏光成分が混ざり合い、P,S偏向の透過・反
射特性が相殺され、入射角変化に対して変動が小さくな
り、シェーディングを軽減させる。Even if the light incident on the reflecting surface / transmitting surface is linearly polarized light, the incident laser light is P-polarized to the reflecting surface / transmitting surface if the direction of polarization is inclined with respect to the incident surface. Component and S polarization component, the reflectance and transmittance of each of these P and S polarization components behave similarly to the P polarization and S polarization shown in FIG. The P and S polarization components are mixed together, the transmission and reflection characteristics of the P and S polarizations are canceled out, the fluctuation is small with respect to the incident angle change, and shading is reduced.
【0043】そこで、請求項9の発明では、「光源と偏
向反射面との間に、1/2波長板を配備することによ
り、偏向反射面に入射するレーザー光束がS,P両偏光
成分を有するようにするのである。Therefore, according to the invention of claim 9, "a half-wave plate is provided between the light source and the deflecting / reflecting surface so that the laser beam incident on the deflecting / reflecting surface has both S and P polarized components. Have it.
【0044】図3は、1/2波長板14を示している。
「主断面」14Aは結晶の光軸方向に合致する。主断面
14Aの方向に対して、実線の矢印のように偏光した光
(偏光方向が主断面14Aと角:ηをなす)が透過する
と、透過光の偏光面は、「破線の矢印」で示すように、
入射光の偏光面に対して角:2ηだけ旋回する。従っ
て、Aモードの場合もBモードの場合も、1/2波長板
を用いて、偏向反射面に入射するレーザー光束の偏光面
を旋回させて、偏向反射面以後の反射面や屈折面に対し
て、S偏光とP偏光とが混在するようにできるのであ
る。この場合、請求項10記載の発明のように、光偏向
手段と被走査面との間に、光路を折り曲げるためのミラ
ーを1以上用いることにより、上記P,S偏向の透過・
反射特性の相殺調整が容易になる。FIG. 3 shows the half-wave plate 14.
The "main cross section" 14A coincides with the optical axis direction of the crystal. When the light polarized in the direction of the main cross section 14A as shown by the solid line arrow (the polarization direction forms an angle η with the main cross section 14A) is transmitted, the polarization plane of the transmitted light is indicated by the "broken line arrow". like,
It rotates by an angle of 2η with respect to the plane of polarization of the incident light. Therefore, in both the A mode and the B mode, the polarization plane of the laser light flux incident on the deflecting / reflecting surface is swung by using the ½ wavelength plate, so that the reflecting surface and the refracting surface after the deflecting / reflecting surface are rotated. Thus, S-polarized light and P-polarized light can be mixed. In this case, as in the tenth aspect of the invention, by using one or more mirrors for bending the optical path between the light deflecting means and the surface to be scanned, the transmission / transmission of the P and S deflections is performed.
The offset adjustment of the reflection characteristics becomes easy.
【0045】上記1/4波長板、1/2波長板の配備位
置は、光源と偏向手段との間であればどこでも良く、例
えば、光源と集光レンズとの間、集光レンズとシリンダ
ーレンズとの間、あるいはシリンダーレンズと偏向反射
面との間に設けることができる。光源と集光レンズとの
間に1/4波長板もしくは1/2波長板を設ける場合に
は、光源である半導体レーザーあるいは半導体レーザー
アレイのパッケージのカバーガラスとして、これら波長
板を用いても良い。The quarter wave plate and the half wave plate may be arranged at any positions between the light source and the deflection means. For example, between the light source and the condenser lens, the condenser lens and the cylinder lens. Or between the cylinder lens and the deflective reflection surface. When a quarter wave plate or a half wave plate is provided between the light source and the condenser lens, these wave plates may be used as the cover glass of the package of the semiconductor laser or the semiconductor laser array which is the light source. ..
【0046】あるいはまた、上記各2波長板を「集光レ
ンズの入射側もしくは射出側において集光レンズのレン
ズセルと一体化」してもよく、上記シリンダーレンズの
入射面もしくは射出面に接して配備しても良い。Alternatively, each of the two wavelength plates may be "integrated with the lens cell of the condensing lens on the entrance side or the exit side of the condensing lens", and in contact with the entrance surface or the exit surface of the cylinder lens. May be deployed.
【0047】更に、請求項11,12記載の発明におい
ては、偏向反射面と被走査面との間に偏向レーザー光束
の光路を折り曲げるためのミラーを1以上配し、これら
ミラーの傾き角の調整によりシェーディングの軽減を図
る。Further, in the inventions of claims 11 and 12, one or more mirrors for bending the optical path of the deflected laser beam are arranged between the deflective reflection surface and the surface to be scanned, and the tilt angles of these mirrors are adjusted. To reduce shading.
【0048】請求項11記載の発明では、上記ミラーの
傾きを調整するのみでシェーディングの軽減を図り、請
求項12記載の発明では、ミラーの傾き調整に加えて、
前述の反射防止コートや増反射コート、あるいは波長板
を併用して、シェーディングの軽減を図るのである。ミ
ラーを傾ける態様としては、ミラーを副走査対応方向に
傾ける傾け方と、ミラーを主走査対応方向に傾ける傾け
方と、上記副走査対応方向および主走査対応方向に傾け
る傾け方がある。According to the eleventh aspect of the present invention, the shading is reduced only by adjusting the tilt of the mirror. In the twelfth aspect of the invention, in addition to the tilt adjustment of the mirror,
The above-mentioned antireflection coating, increased reflection coating, or wave plate is used in combination to reduce shading. As a mode of tilting the mirror, there are a tilting method in which the mirror is tilted in the sub scanning corresponding direction, a tilting method in which the mirror is tilted in the main scanning corresponding direction, and a tilting method in which the mirror is tilted in the sub scanning corresponding direction and the main scanning corresponding direction.
【0049】この傾け方を説明するために、「偏光面」
および「偏光直交面」を考える。走査用レンズの光軸
を、偏光面から被走査面まで直線的に展開した状態を想
定し、この状態で、偏向反射面により理想的に偏向され
たレーザー光束の主光線が掃引する平面を偏向面と呼
び、上記光軸を含み、偏向面に直交する面を偏向直交面
と呼ぶのである。ミラーが副走査対応方向に於いて傾け
るとは、ミラーの鏡面に立てた法線が、偏向直交面内に
おいて上記光軸に対して傾くことを言う。また主走査対
応方向にミラーを傾けるとは、上記法線が、偏向面内で
上記光軸に対して傾くことを意味し、主走査対応方向お
よび副走査対応方向に傾けるとは、上記2つの傾きを組
み合わせることを言う。In order to explain this tilting method, "polarization plane"
And consider the "plane orthogonal to the polarization". Assuming that the optical axis of the scanning lens is linearly expanded from the polarization plane to the scanned surface, and in this state, the plane deflected by the principal ray of the laser beam ideally deflected by the deflection reflection surface is deflected. A surface including the optical axis and orthogonal to the deflection surface is referred to as a plane orthogonal to the plane. The tilting of the mirror in the sub-scanning corresponding direction means that the normal line standing on the mirror surface of the mirror tilts with respect to the optical axis in the plane orthogonal to the deflection. Further, tilting the mirror in the main scanning corresponding direction means that the normal line is tilted with respect to the optical axis in the deflection plane, and tilting in the main scanning corresponding direction and the sub scanning corresponding direction means the above two directions. Says to combine inclinations.
【0050】図4(A)は、図1(A)における光走査
装置の、偏向反射面5から被走査面9に到る光学配置
を、上記偏向直交面内において示している。ミラー7は
副走査対応方向に角αだけ傾いて配備されている。今、
上記偏向面内において、偏向レーザー光束がミラー7に
入射する角をβとすると、この状態において、偏向レー
ザービームが、ミラー7の法線に対してなす角φ(即
ち、ミラー7に対する入射角)は、上記α,βを用い
て、 φ=cos~1(cosα・cosβ) (14) で与えられる。偏向レーザー光束が直線偏向であると
き、入射角φにおいて、入射面と直線偏向の方向とのな
す角をθとすると、ミラーによる反射率は、前述のR
p,Rsとθとを用いて、 R=√{(Rp・cosθ)2+(Rs・sinθ)2} (15) で与えられる。FIG. 4A shows an optical arrangement of the optical scanning device in FIG. 1A from the deflective reflection surface 5 to the scanned surface 9 in the plane orthogonal to the deflection. The mirror 7 is arranged so as to be inclined by an angle α in the sub-scanning corresponding direction. now,
If the angle at which the deflected laser light beam is incident on the mirror 7 in the deflection plane is β, in this state, the angle φ formed by the deflected laser beam with respect to the normal line of the mirror 7 (that is, the incident angle on the mirror 7). , said alpha, using beta, is given by φ = cos ~ 1 (cosα · cosβ) (14). When the deflection laser beam is linearly deflected, and at an incident angle φ, the angle between the incident surface and the direction of linear deflection is θ, the reflectance by the mirror is R
Using p, Rs and θ, it is given by R = √ {(Rp · cos θ) 2 + (Rs · sin θ) 2 } (15).
【0051】例えば、ミラー7として、アルミニウムミ
ラーにハイリフレクトコートを施したものの場合、P偏
光、S偏光の反射率は入射角の変化とともに図4(B)
の曲線P,Sのように変化する。今、図4に示すミラー
7の傾き角βが45度であるとすると、レーザービーム
の偏光に伴い、ミラー7に入射する偏光レーザー光束の
入射角:φは、走査用レンズの光軸上で45度であり偏
向角が増大するに従って入射角:φも増大する。For example, in the case where the mirror 7 is an aluminum mirror provided with a high-reflectance coating, the reflectances of P-polarized light and S-polarized light are shown in FIG.
Changes like curves P and S in FIG. Now, assuming that the tilt angle β of the mirror 7 shown in FIG. 4 is 45 degrees, the incident angle of the polarized laser light flux entering the mirror 7 due to the polarization of the laser beam: φ is on the optical axis of the scanning lens. It is 45 degrees, and the incident angle: φ increases as the deflection angle increases.
【0052】先ず光走査モードとして、Aモードを考え
ると、この場合、偏向レーザー光束の偏光方向は、図4
(A)において図面に平行で、図の上下方向である。従
って偏光レーザー光束は、走査用レンズ6の光軸上で
は、ミラー7にP偏光として入射角45度で入射する。
従って、光軸上における反射率は図4(B)のa点であ
る。しかるに、偏向角が増大するとともに、ミラー7に
対する入射角も増大するが、このとき、ミラー7に入射
するP偏光成分が漸次減少するのに対し、S偏光成分は
漸次増加する。このため、反射率は偏向角の増大ととも
に、図4(a)のa点からc点へ向かって次第に増大す
る。前述のように、Aモードでは、シェーディングは、
光スポットの光強度が主走査方向両端部に向かって次第
に減少する傾向を持つから、ミラー7による上記反射率
の増大により、光スポットの光強度変動を抑えてシェー
ディングを有効に軽減させるとができる。First, considering the A mode as the optical scanning mode, in this case, the polarization direction of the deflected laser beam is as shown in FIG.
In (A), it is parallel to the drawing and is the vertical direction of the drawing. Therefore, the polarized laser light flux enters the mirror 7 as P-polarized light at an incident angle of 45 degrees on the optical axis of the scanning lens 6.
Therefore, the reflectance on the optical axis is point a in FIG. However, as the deflection angle increases, the incident angle on the mirror 7 also increases. At this time, the P-polarized component incident on the mirror 7 gradually decreases, while the S-polarized component gradually increases. Therefore, the reflectance gradually increases from point a to point c in FIG. 4A as the deflection angle increases. As mentioned above, in A mode, shading is
Since the light intensity of the light spot tends to gradually decrease toward both ends in the main scanning direction, the increase of the reflectance by the mirror 7 can suppress the light intensity variation of the light spot and effectively reduce shading. ..
【0053】Bモードの場合には、走査用レンズの光軸
上におけるミラー7の反射率は、図4(B)のb点であ
るが、偏向角の増大に伴い、P偏光成分の増大により、
反射率はc点へ向かって若干低下するように変化する。
Bモードでは、シェーディングは、像高0に対し主走査
方向両端部で光スポットの光強度が若干強くなる傾向を
持つので、ミラー7を適当な角度だけ副走査対応方向に
傾けることにより、シェーディングを有効に軽減させる
ことができる。In the B mode, the reflectance of the mirror 7 on the optical axis of the scanning lens is point b in FIG. 4 (B), but the P polarization component increases as the deflection angle increases. ,
The reflectance changes so as to slightly decrease toward point c.
In the B mode, since the light intensity of the light spot tends to be slightly stronger at both ends in the main scanning direction with respect to the image height of 0, the shading can be achieved by inclining the mirror 7 by an appropriate angle in the sub scanning corresponding direction. It can be effectively reduced.
【0054】同様に、光路を折り曲げるためのミラーの
1以上を主走査対応方向に傾けることによっても、シェ
ーディングの軽減が可能である。Similarly, the shading can be reduced by inclining one or more of the mirrors for bending the optical path in the main scanning corresponding direction.
【0055】即ち、通常、光走査光学系では、偏向反射
面5に対し、ある角度をもたせてレーザー光束を入射さ
せるため、主走査の開始側(−側)と終了側(+側)に
おいて、光スポットの光強度は等しくない。そこで、ミ
ラー7を主走査方向に傾けることにより、+側と−側の
像高の光量差を低減することができる。That is, usually, in the optical scanning optical system, since the laser beam is made incident on the deflective reflection surface 5 at a certain angle, on the starting side (-side) and the ending side (+ side) of the main scanning, The light intensities of the light spots are not equal. Therefore, by tilting the mirror 7 in the main scanning direction, it is possible to reduce the light amount difference between the image heights on the + side and the − side.
【0056】例えば、Aモードでは、偏向反射面面での
反射率する光は、+側より−側の方が高くなる。ミラー
7を主走査対応方向にも傾けると、+側が−側よりS偏
光成分が多くなるため、+側の反射率が上がり、結果と
して+側と−側の光量差が低減され、シェーディングが
軽減されるのである。For example, in the A mode, the light having the reflectance on the deflective reflection surface is higher on the − side than on the + side. When the mirror 7 is also tilted in the main scanning direction, the + side has more S-polarized components than the − side, so the reflectance on the + side increases, and as a result, the difference in the amount of light between the + side and the − side is reduced, and shading is reduced. Is done.
【0057】[0057]
【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。初めに説
明する実施例は、図1(A)に示す光走査装置に対し
て、請求項1記載の発明を適用した例である。EXAMPLES Specific examples will be described below. The first embodiment described is an example in which the invention according to claim 1 is applied to the optical scanning device shown in FIG.
【0058】請求項1記載の発明の特徴とするところ
は、前述したように、「光偏向手段から被走査面上に到
る光路上に配備されてレーザー光束を透過させる光学素
子面のうち、レーザー光束の偏向に伴い入射角が最も大
きく変化する屈折面にのみ反射防止コートを設けた」点
にある。詳しく説明する前に、上記反射防止コートを形
成しない状態における、図1(A)に示す光走査装置
の、偏向反射面5から被走査面9に到る光学素子の各界
面(反射面・屈折面)と、これら界面における反射率と
透過率とを示す。先ず、偏向反射面5であるが、アルミ
ニウム鏡面にSiOを使用波長:780nmの1/2の
厚さにコートしたものである。この偏向反射面の入射角
と反射率の関係は、図2(A)に示した通りである。走
査用レンズ6を構成する2枚のレンズは何れも、ポリカ
ーボネートにより形成され、表面は無コートであり、こ
れらレンズの各面における入射角と透過率の関係は図2
(B)に示した通りである。光路折り曲げ用のミラー7
は、アルミニウム鏡面にMgF2の薄膜とTiO2の薄膜
(膜厚は何れも、使用波長の1/4)を交互に4層積層
したハイリフィレクトコートを有する。カバーガラス8
は平行平面ガラス板であり表面は表裏とも無コートであ
る。As described above, the feature of the invention according to claim 1 is that, among the optical element surfaces provided on the optical path from the light deflecting means to the surface to be scanned and transmitting the laser beam, The antireflection coating is provided only on the refracting surface where the incident angle changes the most with the deflection of the laser beam. " Before describing in detail, each interface (reflection surface / refraction) of the optical element from the deflective reflection surface 5 to the scanned surface 9 of the optical scanning device shown in FIG. Surface) and the reflectance and transmittance at these interfaces. First, regarding the deflecting / reflecting surface 5, an aluminum mirror surface is coated with SiO to a thickness of ½ of the used wavelength: 780 nm. The relationship between the incident angle and the reflectance of this deflective reflection surface is as shown in FIG. Each of the two lenses forming the scanning lens 6 is made of polycarbonate and has an uncoated surface. The relationship between the incident angle and the transmittance on each surface of these lenses is shown in FIG.
This is as shown in (B). Mirror 7 for bending the optical path
Has a high-reflective coat in which four layers of MgF 2 thin films and TiO 2 thin films (thicknesses are 1/4 of the used wavelength) are alternately laminated on the aluminum mirror surface. Cover glass 8
Is a plane-parallel glass plate, and the front and back surfaces are uncoated.
【0059】これら各反射・屈折面への入射角を、被走
査面における光スポットの像高(走査用レンズの光軸に
対応する位置から、主走査方向に計った光スポットまで
の距離;単位mm)に関連付けて示すと以下のようにな
る。αおよびβは前述のように、それぞれ副走査対応方
向、主走査対応方向における光ビームの入射投影角を表
す。これら入射投影角の単位は度である。The angle of incidence on each of these reflecting / refracting surfaces is defined by the image height of the light spot on the surface to be scanned (the distance from the position corresponding to the optical axis of the scanning lens to the light spot measured in the main scanning direction; unit). mm) is shown below. As described above, α and β represent the incident projection angles of the light beam in the sub scanning corresponding direction and the main scanning corresponding direction, respectively. The unit of these incident projection angles is degrees.
【0060】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 偏向反射面 α 52 45 37 30 23 16 8 β 0 0 0 0 0 0 0 走査用レンズ 第1面 α 29 20 10 0 10 20 29 β 0 0 0 0 0 0 0 第2面 α 16 11 6 0 6 11 16 β 0 0 0 0 0 0 0 第3面 α 38 26 13 0 13 26 38 β 0 0 0 0 0 0 0 第4面 α 1 2 2 0 2 2 1 β 0 0 0 0 0 0 0 光路折り曲げ用 のミラー α 24 17 9 0 9 17 24 β 25 25 25 25 25 25 25 カバーガラス 第1面 α 24 17 9 0 9 17 24 β 0 0 0 0 0 0 0 第2面 α 24 17 9 0 9 17 24 β 0 0 0 0 0 0 0 これからミラー7は副走査対応方向へ25度傾けられて
いることが理解されるであろう。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Deflection / reflection surface α 52 45 37 30 23 16 8 β 0 0 0 0 0 0 0 Scanning lens first surface α 29 20 10 0 10 20 29 β 0 0 0 0 0 0 0 2nd surface α 16 11 6 0 6 11 16 β 0 0 0 0 0 0 0 3rd surface α 38 26 13 0 13 26 38 β 0 0 0 0 0 0 0 4th surface Surface α 1 2 2 0 2 2 1 β 0 0 0 0 0 0 0 Mirror for bending the optical path α 24 17 9 0 9 17 24 β 25 25 25 25 25 25 25 25 Cover glass 1st surface α 24 17 9 0 9 17 24 β 0 0 0 0 0 0 0 2nd surface α 24 17 9 0 9 17 24 β 0 0 0 0 0 0 0 From this, it is understood that the mirror 7 is tilted 25 degrees in the sub-scanning corresponding direction. Let's do it.
【0061】次に、上記各界面における反射率・透過率
と像高との関係を示すと以下のようになる。A,Bは光
走査のモードを表す。Next, the relation between the reflectance / transmittance at each interface and the image height is as follows. A and B represent optical scanning modes.
【0062】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 偏向反射面 A 0.917 0.907 0.896 0.887 0.880 0.874 0.869 B 0.798 0.822 0.841 0.852 0.859 0.864 0.867 走査用レンズ 第1面 A 0.931 0.942 0.949 0.951 0.949 0.942 0.931 B 0.967 0.958 0.952 0.951 0.952 0.958 0.967 第2面 A 0.945 0.948 0.951 0.951 0.951 0.948 0.945 B 0.955 0.953 0.951 0.951 0.951 0.953 0.955 第3面 A 0.913 0.936 0.947 0.951 0.947 0.936 0.913 B 0.978 0.964 0.954 0.951 0.954 0.964 0.978 第4面 A 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 B 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 光路折り曲げ用 のミラー A 0.979 0.979 0.978 0.978 0.978 0.979 0.979 B 0.980 0.983 0.985 0.986 0.985 0.983 0.980 カバーガラス 第1面 A 0.946 0.952 0.956 0.957 0.956 0.952 0.946 B 0.967 0.962 0.959 0.957 0.959 0.962 0.967 第2面 A 0.946 0.952 0.956 0.957 0.956 0.952 0.946 B 0.967 0.962 0.959 0.957 0.959 0.962 0.967 この結果、被走査面への光到達効率は、A,B両モード
に対し、各像高に就いて対して以下のようになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Deflection / reflection surface A 0.917 0.907 0.896 0.887 0.880 0.874 0.869 B 0.798 0.822 0.841 0.852 0.859 0.864 0.867 Scanning lens first surface A 0.931 0.942 0.949 0.951 0.949 0.942 0.931 B 0.967 0.958 0.952 0.951 0.952 0.958 0.967 Second surface A 0.945 0.948 0.951 0.951 0.951 0.948 0.945 B 0.955 0.953 0.951 0.951 0.951 0.953 0.955 Third surface A 0.913 0.936 0.947 0.951 0.947 0.936 0.913 B 0.978 0.964 0.954 0.951 0.954 0.964 0.978 Fourth Surface A 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 B 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 Mirror for optical path bending A 0.979 0.979 0.978 0.978 0.978 0.979 0.979 B 0.980 0.983 0.985 0.986 0.985 0.983 0.980 Cover glass 1st surface A 0.946 0.952 0.956 0.957 0.956 0.952 0.946 B 0.967 0.962 0.959 0.957 0.959 0.962 0.967 Second surface A 0.946 0.952 0.956 0.957 0.956 0.952 0.946 B 0.967 0.962 0.959 0.957 0.959 0.962 0.967 As a result, the light arrival efficiency on the scanned surface is , To B both modes, comprising as follows against concerning each image height.
【0063】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 光到達効率 A 0.614 0.640 0.651 0.650 0.639 0.616 0.582 B 0.682 0.626 0.626 0.629 0.639 0.658 0.682 この光到達効率を用い、上記各像高に対するシェーディ
ング量を、{(像高における光到達効率)/(最大光到
達効率)−1}×100(%)により定義すると、上記
各像高におけるシェーディング量は、A,B各光走査モ
ードに就き、以下のようになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Light arrival efficiency A 0.614 0.640 0.651 0.650 0.639 0.616 0.582 B 0.682 0.626 0.626 0.629 0.639 0.658 0.682 Using this light arrival efficiency, for each of the above image heights If the shading amount is defined by {(light arrival efficiency at image height) / (maximum light arrival efficiency) -1} × 100 (%), the shading amount at each image height described above corresponds to each of A and B light scanning modes. , As follows.
【0064】 シェーディング量 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Aモード -5.7 -1.7 0 -0.2 -1.8 -5.4 -10.6 Bモード -7.9 -8.2 -8.2 -7.8 -7.8 -3.5 0 このように、Aモードでは、像高が小さい部分でシェー
ディングが小さく、像高が大きく成るに従いシェーディ
ングが大きくなる。A,B両モードにおけるシェーディ
ングの様子を図5に示す。Shading amount Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 A mode -5.7 -1.7 0 -0.2 -1.8 -5.4 -10.6 B mode -7.9 -8.2 -8.2 -7.8 -7.8 -3.5 As described above, in the A mode, the shading is small in the portion where the image height is small, and the shading increases as the image height increases. FIG. 5 shows how shading is performed in both A and B modes.
【0065】さて、上記各界面へのレーザー光束の入射
角の変化を見ると、これらの界面において主走査に伴
い、入射角が最も大きく変化する屈折面は、入射角が±
38度変化する、走査用ンズ6における第3レンズ面で
ある。Now, looking at the change in the incident angle of the laser beam on each of the above interfaces, the refraction surface where the incident angle changes the most with the main scanning at these interfaces, the incident angle is ±
It is the third lens surface of the scanning lens 6, which changes by 38 degrees.
【0066】実施例1 そこで、請求項1記載の発明を実施するために、図1
(A)に示すように、上記レンズ面に反射防止コート1
1を設ける。この実施例において、反射防止コート11
は、走査用レンズの第3レンズ面上に直接、Al2O3の
薄膜(屈折率:n1=1.63)を、厚さ:141nm
(λ/(4n1);λ:使用波長:780nm)に形成
し、その上に、MgF2の薄膜(屈折率:n2=1.3
8)を厚さ:120nm(λ/(4n2))に形成した
ものである。上記膜厚は、反射防止膜の厚さとしては最
適値である。また、光走査モードはAモードである。Embodiment 1 Therefore, in order to carry out the invention described in claim 1, FIG.
As shown in (A), an antireflection coating 1 is formed on the lens surface.
1 is set. In this embodiment, the antireflection coat 11
Is a thin film of Al 2 O 3 (refractive index: n 1 = 1.63) directly on the third lens surface of the scanning lens, thickness: 141 nm
(Λ / (4n 1 ); λ: wavelength used: 780 nm), and a thin film of MgF 2 (refractive index: n 2 = 1.3
8) is formed to a thickness of 120 nm (λ / (4n 2 )). The above film thickness is an optimum value for the thickness of the antireflection film. The optical scanning mode is A mode.
【0067】この反射防止コート11により、走査用レ
ンズ6の第3面の透過率は、各像高に対して、以下のよ
うになった。 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 透過率 走査用レンズ第3面 0.991 0.998 1.000 1.000 1.000 0.998 0.991 入射角と反射率の関係を図6(A)に示す。入射角の変
動範囲±38度の領域では、S,P両偏光とも反射率の
変化が小さい。With this antireflection coating 11, the transmittance of the third surface of the scanning lens 6 becomes as follows for each image height. Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Transmittance Third surface of scanning lens 0.991 0.998 1.000 1.000 1.000 0.998 0.991 The relationship between the incident angle and the reflectance is shown in FIG. 6 (A). In the range of the incident angle fluctuation range of ± 38 degrees, the change in reflectance is small for both S and P polarized lights.
【0068】反射膜11を設けて、Aモードで光走査を
行ったときのシェーディング量は、各像高に対して、以
下のようになった。 シェーディング量 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Aモード -3.1 -0.7 0 -0.6 -1.7 -4.4 -8.2 このシェーディングの様子を図6(B)に破線で示す。
同図に実線で示す、反射防止コート11を設けない場合
のシェーディングの様子と比較して、明らかにシェーデ
ィングが改善されていることが観取される。The shading amount when the reflection film 11 is provided and the optical scanning is performed in the A mode is as follows for each image height. Shading amount Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 A mode -3.1 -0.7 0 -0.6 -1.7 -4.4 -8.2 The state of this shading is shown by the broken line in FIG. 6 (B).
It can be seen that the shading is obviously improved as compared with the state of shading in the case where the antireflection coat 11 is not provided, which is shown by the solid line in FIG.
【0069】実施例2 実施例2は、請求項3の発明の実施例である。上記実施
例1では、走査用レンズ6の第3面に形成した反射防止
コートの膜厚を最適値に設定した。この実施例2では、
上記反射防止コートの厚さを、上記最適値より大きく設
定する。即ち、実施例1におけると同じく、反射防止コ
ートを屈折率:n1,n2の2層膜として形成する場合、
各層の膜厚d1,d2は前述の通り、d1=λ/(4
n1),d2=λ/(4n2)であるが、請求項3の発明
においては、これらd1,d2をd1>λ/(4n1)d2
>λ/(4n2)に設定するのである。Embodiment 2 Embodiment 2 is an embodiment of the invention of claim 3. In the first embodiment, the film thickness of the antireflection coat formed on the third surface of the scanning lens 6 is set to the optimum value. In this second embodiment,
The thickness of the antireflection coat is set to be larger than the optimum value. That is, as in Example 1, when the antireflection coating is formed as a two-layer film having a refractive index of n 1 and n 2 ,
As described above, the film thicknesses d 1 and d 2 of the respective layers are d 1 = λ / (4
n 1 ), d 2 = λ / (4n 2 ), but in the invention of claim 3, these d 1 and d 2 are d 1 > λ / (4n 1 ) d 2
> Λ / (4n 2 ).
【0070】実施例1におけるAl2O3の薄膜を、厚
さ:172nmに形成し、その上に形成するMgF2の
薄膜の厚さを146nmとした。このとき、各像高に対
する走査用レンズ6の第3面の透過率は、各像高に対し
て、以下のようになった。 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 透過率 走査用レンズ第3面 0.991 0.987 0.985 0.984 0.985 0.987 0.991 入射角と反射率の関係を図7(A)に示す。入射角の変
動範囲±38度の領域では、S,P両偏光とも反射率の
変化が小さく、透過率は入射角の増加とともに増大して
いる。The Al 2 O 3 thin film in Example 1 was formed to a thickness of 172 nm, and the MgF 2 thin film formed thereon had a thickness of 146 nm. At this time, the transmittance of the third surface of the scanning lens 6 for each image height was as follows for each image height. Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Transmittance Third lens surface for scanning 0.991 0.987 0.985 0.984 0.985 0.987 0.991 The relationship between the incident angle and the reflectance is shown in FIG. 7 (A). In the range of the incident angle variation range of ± 38 degrees, the change in reflectance is small for both S and P polarized light, and the transmittance increases as the incident angle increases.
【0071】上記厚さの反射防止コート11を設けて、
Aモードで光走査を行ったときのシェーディング量は、
各像高に対して、以下のようになった。 シェーディング量 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Aモード -1.6 -0.3 0 -0.7 -1.8 -4.0 -6.8 このシェーディングの様子を図7(B)に破線で示す。
同図に破線で示す実施例1のシェーディングの様子と比
較して、更にシェーディングが改善されていることがわ
かる。By providing the antireflection coat 11 having the above-mentioned thickness,
The shading amount when optical scanning is performed in A mode is
It became as follows for each image height. Shading amount Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 A mode -1.6 -0.3 0 -0.7 -1.8 -4.0 -6.8 The state of this shading is shown by the broken line in FIG. 7 (B).
It can be seen that the shading is further improved in comparison with the shading state of the first embodiment shown by the broken line in FIG.
【0072】実施例2の変形として、上記反射防止コー
トの各層の厚さを、光軸上では入射角0度で最適反射防
止効果が得られる厚さに定め、主走査対応方向両端部で
は、入射角38度で最適反射防止効果が得られる厚さに
定め、膜厚が中央部から両端部へ向かって次第に厚くな
るようにしてもよい(請求項4)。また、反射防止コー
トを設けることや、その膜厚の設定により、主走査対応
方向中央部より両端部の透過率が高くなるようにするこ
とはカバーガラス8に対しても適用できる。As a modification of the second embodiment, the thickness of each layer of the antireflection coating is set to a thickness at which the optimum antireflection effect can be obtained at an incident angle of 0 degree on the optical axis, and at both ends in the main scanning corresponding direction, The thickness may be set so as to obtain the optimum antireflection effect at an incident angle of 38 degrees, and the film thickness may be gradually increased from the central portion toward both end portions (claim 4). It is also applicable to the cover glass 8 that the antireflection coating is provided and that the film thickness is set so that the transmittance at both end portions is higher than the central portion in the main scanning corresponding direction.
【0073】実施例3 実施例3は、請求項5,7の発明の実施例であり、図1
(A)に示す光走査装置における、光路折り曲げ用のミ
ラー7の鏡面形成された増反射コート12の膜厚を最適
膜厚よりも大きく設定する。Embodiment 3 Embodiment 3 is an embodiment of the invention of claims 5 and 7, and is shown in FIG.
In the optical scanning device shown in (A), the film thickness of the reflection-increasing coating 12 formed on the mirror surface of the mirror 7 for bending the optical path is set to be larger than the optimum film thickness.
【0074】ミラー7のアルミニウム鏡面上に、MgF
2の薄膜(屈折率:n3=1.38)と、TiO2の薄膜
(屈折率:n4=2.35)を交互に4層に形成し、ア
ルミニウム鏡面側から空気領域に向かって、MgF2の
薄膜・TiO2の薄膜・MgF2の薄膜・TiO2の薄
膜の順に重なるようにする。このとき、MgF2の薄膜
およびTiO2の薄膜の最適膜厚は、使用波長:λ=7
80nmに対して、それぞれd3=λ/(4n3)=83
nm,d4=λ/(4n4)=141nmであるが、請求
項7の発明においては、これらの膜厚:d3,d4をd3
>λ/(4n3),d4>λ/(4n4)に設定するので
ある。実施例3では、これらの膜厚をそれぞれ、d3=
101nm,d4=172nmに設定した。On the aluminum mirror surface of the mirror 7, MgF
The thin film of 2 (refractive index: n 3 = 1.38) and the thin film of TiO 2 (refractive index: n 4 = 2.35) are alternately formed into 4 layers, and from the aluminum mirror surface side toward the air region, The MgF 2 thin film, the TiO 2 thin film, the MgF 2 thin film, and the TiO 2 thin film are stacked in this order. At this time, the optimum film thickness of the MgF 2 thin film and the TiO 2 thin film is the wavelength used: λ = 7
For 80 nm, d 3 = λ / (4n 3 ) = 83, respectively
nm, d 4 = λ / (4n 4 ) = 141 nm, but in the invention of claim 7, these film thicknesses: d 3 , d 4 are changed to d 3
> Λ / (4n 3 ), d 4 > λ / (4n 4 ). In Example 3, these film thicknesses were respectively set to d 3 =
It was set to 101 nm and d 4 = 172 nm.
【0075】このとき、各像高に対するミラー7の反射
率は、各像高に対して、以下のようになった。 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 反射率 0.960 0.952 0.944 0.940 0.944 0.952 0.960 入射角と反射率の関係を図8(A)に示す。入射角の変
動範囲25〜34度の領域では、S,P両偏光とも反射
率は入射角の増加とともに増大する。At this time, the reflectance of the mirror 7 for each image height was as follows for each image height. Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Reflectivity 0.960 0.952 0.944 0.940 0.944 0.952 0.960 The relationship between the incident angle and the reflectivity is shown in FIG. 8 (A). In the range of the incident angle variation range of 25 to 34 degrees, the reflectances of both S and P polarized light increase with the increase of the incident angle.
【0076】上記厚さの増反射コート12を設けて、A
モードで光走査を行ったときのシェーディング量は、各
像高に対して、以下のようになった。 シェーディング量 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Aモード -4.1 -1.0 0 -0.5 -1.8 -4.6 -9.2 このシェーディングの様子を図8(B)に破線で示す。
増反射コート12を用いない場合(破線の曲線)と比較
して、シェーディングが改善されている。By providing the antireflection coating 12 having the above thickness,
The shading amount when the optical scanning is performed in the mode is as follows for each image height. Shading amount Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 A mode -4.1 -1.0 0 -0.5 -1.8 -4.6 -9.2 The state of this shading is shown by the broken line in FIG. 8 (B).
The shading is improved as compared with the case where the enhanced reflection coat 12 is not used (the curve of the broken line).
【0077】実施例3の変形として、上記増反射コート
の各層の厚さを、光軸上では入射角25度で最適増反射
効果が得られる厚さに定め、主走査対応方向両端部で
は、入射角34度で最適増反射効果が得られる厚さにさ
だめ、膜厚が中央部から両端部へ向かって次第に厚くな
るようにしてもよい(請求項6)。As a modification of the third embodiment, the thickness of each layer of the reflection enhancing coating is set to a thickness at which an optimum reflection enhancing effect is obtained at an incident angle of 25 degrees on the optical axis, and at both ends in the main scanning corresponding direction, The thickness may be gradually increased from the central portion to both end portions so that the optimum reflection enhancing effect is obtained at an incident angle of 34 degrees (claim 6).
【0078】以下に説明する実施例4,5は、請求項8
〜10記載の発明の実施例で、図1(A)に示すよう
に、光源1と偏向反射面5との間に、波長板13を配備
する。実施例4では、波長板13として1/4波長板を
用い、光源からのレーザー光束を実質的な円偏光として
偏向反射面に入射させる。この場合、偏向反射面5以下
の光学素子に入射するレーザー光束には、P偏光成分と
S偏光成分とが等分に含まれることになるので、光走査
モードがAモードでもBモードでも、シェーディング状
態は同じになる。The fourth and fifth embodiments described below are claimed in claim 8.
In the embodiments of the invention described in Nos. 10 to 10, as shown in FIG. 1 (A), a wave plate 13 is arranged between the light source 1 and the deflective reflection surface 5. In the fourth embodiment, a quarter wave plate is used as the wave plate 13, and the laser light flux from the light source is incident on the deflective reflection surface as substantially circularly polarized light. In this case, since the P-polarized light component and the S-polarized light component are equally included in the laser light flux incident on the optical elements below the deflective reflection surface 5, the shading is performed regardless of whether the optical scanning mode is the A mode or the B mode. The state will be the same.
【0079】実施例4 図1(A)に示すように、波長板13の位置に1/4波
長板を設けた場合、偏向反射面以下の各界面における反
射率・透過率(Aモード・Bモードに共通である)は、
各像高に就き以下のようになった。Example 4 As shown in FIG. 1A, when a quarter-wave plate is provided at the position of the wave plate 13, the reflectance / transmittance (A mode / B) at each interface below the deflective reflection surface is shown. Common to all modes)
For each image height, it became as follows.
【0080】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 偏向反射面 0.858 0.865 0.896 0.870 0.869 0.869 0.868 走査用レンズ 第1面 0.949 0.950 0.951 0.951 0.951 0.950 0.949 第2面 0.950 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.950 第3面 0.946 0.950 0.950 0.951 0.950 0.950 0.946 第4面 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 光路折り曲げ用 のミラー 0.980 0.981 0.982 0.982 0.982 0.981 0.980 カバーガラス 第1面 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 第2面 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 被走査面への光到達効率は、A,B両モードとも、各像
高に就いて対して以下のようになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Deflection / reflection surface 0.858 0.865 0.896 0.870 0.869 0.869 0.868 Scanning lens 1st surface 0.949 0.950 0.951 0.951 0.951 0.950 0.949 2nd surface 0.950 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.950 Third surface 0.946 0.950 0.950 0.951 0.950 0.950 0.946 Fourth surface 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 Mirror for optical path bending 0.980 0.981 0.982 0.982 0.982 0.981 0.980 Cover glass First surface 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 Second surface 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 The light arrival efficiency on the surface to be scanned is as follows for each image height in both A and B modes.
【0081】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 光到達効率 0.625 0.634 0.639 0.640 0.639 0.637 0.632 またシェーディング量は、A,B各モードとも以下のよ
うになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Light arrival efficiency 0.625 0.634 0.639 0.640 0.639 0.637 0.632 The shading amount is as follows in each of A and B modes.
【0082】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 シェーディング量 -2.3 -0.9 -0.2 0 -0.2 -0.5 -1.3 図9にシェーディングの様子を示す。波長板の使用によ
り、シェーディングがA,Bモードに拘り無く極めて良
好に改善されていることがわかる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Shading amount -2.3 -0.9 -0.2 0 -0.2 -0.5 -1.3 FIG. 9 shows the shading state. It can be seen that the use of the wave plate improves shading extremely regardless of the A and B modes.
【0083】実施例5図1(A)に示すように、波長板
13の位置に1/2波長板を設け、光源1からのレーザ
ー光束の偏光方向が当初の偏光方向から45度旋回した
状態で偏向反射面5に入射するようにした。従って偏向
反射面5以後の各光学素子に対してレーザー光束の偏向
状態は、P,S偏向が互いに等価になり、各界面におけ
る反射率・透過率はAモード・Bモードに共通で、各像
高に就き以下のようになった。Embodiment 5 As shown in FIG. 1 (A), a half-wave plate is provided at the position of the wave plate 13 and the polarization direction of the laser beam from the light source 1 is rotated 45 degrees from the initial polarization direction. Then, the light is made incident on the deflective reflection surface 5. Therefore, with respect to the deflection state of the laser light flux with respect to each optical element after the deflecting / reflecting surface 5, the P and S deflections are equivalent to each other, and the reflectance / transmittance at each interface is common to A mode / B mode and After getting high, it became as follows.
【0084】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 偏向反射面 0.858 0.865 0.896 0.870 0.869 0.869 0.868 走査用レンズ 第1面 0.949 0.950 0.951 0.951 0.951 0.950 0.949 第2面 0.950 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.950 第3面 0.946 0.950 0.950 0.951 0.950 0.950 0.946 第4面 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 光路折り曲げ用 のミラー 0.980 0.981 0.982 0.982 0.982 0.981 0.980 カバーガラス 第1面 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 第2面 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 被走査面への光到達効率は、A,B両モードとも、各像
高に就いて対して以下のようになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Deflection / reflection surface 0.858 0.865 0.896 0.870 0.869 0.869 0.868 Scanning lens 1st surface 0.949 0.950 0.951 0.951 0.951 0.950 0.949 2nd surface 0.950 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.950 Third surface 0.946 0.950 0.950 0.951 0.950 0.950 0.946 Fourth surface 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 0.951 Mirror for optical path bending 0.980 0.981 0.982 0.982 0.982 0.981 0.980 Cover glass First surface 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 Second surface 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 0.957 The light arrival efficiency on the surface to be scanned is as follows for each image height in both A and B modes.
【0085】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 光到達効率 0.625 0.634 0.639 0.640 0.639 0.637 0.632 またシェーディング量は、A,B各モードとも以下のよ
うになる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Light arrival efficiency 0.625 0.634 0.639 0.640 0.639 0.637 0.632 The shading amount is as follows in each of A and B modes.
【0086】 像高: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 シェーディング量 -2.3 -0.9 -0.2 0 -0.2 -0.5 -1.3 即ち、反射率・透過率、光到達効率、シェーディング量
ともに、先の実施例4の場合と全く同一であり、従って
シェーディングは、図9に示すものとなる。Image height: -150 -100 -50 0 +50 +100 +150 Shading amount -2.3 -0.9 -0.2 0 -0.2 -0.5 -1.3 That is, reflectance, transmittance, light arrival efficiency, and shading amount are This is exactly the same as in the case of the above-described fourth embodiment, and thus the shading is as shown in FIG.
【0087】上に説明した、実施例1〜5におけるBモ
ードは、光源から放射されるレーザー光束の直線偏光の
方向を副走査対応方向に平行に対応させた状態での光走
査を示している。前述したように、Bモードの光走査、
光源として半導体レーザーアレイを用いる場合が一般的
であるが、半導体レーザーアレイを用いてBモードの光
走査を行う場合は、一般に前述のように光源から放射さ
れるレーザー光束の偏光方向は主走査対応方向に対して
5度程度の微小角傾くから、この場合のシェーディング
は上記実施例におけるBモードの場合と若干異なってく
る。The B mode in Examples 1 to 5 described above indicates optical scanning in a state in which the direction of the linearly polarized light of the laser beam emitted from the light source is made parallel to the sub-scanning corresponding direction. .. As described above, B-mode optical scanning,
Generally, a semiconductor laser array is used as the light source. However, when performing B-mode optical scanning using the semiconductor laser array, the polarization direction of the laser beam emitted from the light source generally corresponds to the main scanning as described above. Shading in this case is slightly different from that in the B mode in the above-described embodiment because it is inclined by a small angle of about 5 degrees.
【0088】実施例6 図1(A)に示す光走査装置の光学配置からミラー7を
取り除き、図10(A)に示すような光走査装置を構成
した。繁雑を避けるため、混同の虞れが無いと想われる
ものに就いては図1(A)におけると同一の符号を用い
た。図示を省略されているが、カバーガラス8は用いら
れている。Example 6 The mirror 7 was removed from the optical arrangement of the optical scanning device shown in FIG. 1A to form an optical scanning device as shown in FIG. 10A. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIG. 1 (A) are used for those thought to have no possibility of confusion. Although not shown, the cover glass 8 is used.
【0089】波長板13を用いない場合、像高:−14
7mm,0,+147mmにおける光到達効率、シェー
ディング量は、以下のようであった。When the wave plate 13 is not used, the image height is -14.
The light arrival efficiency and the shading amount at 7 mm, 0, and +147 mm were as follows.
【0090】 像高 −147 0 +147 光到達効率 88.4 94.3 100 シェーディング量 −11.6 −5.8 0 。Image height -147 0 +147 Light arrival efficiency 88.4 94.3 100 Shading amount -11.6 -5.8 0.
【0091】これに対し、実施例6においては、1/2
波長板を波長板13として用い、その主断面の方向を、
光源(半導体レーザーアレイ、主走査対応方向に対して
アレイ方向が5度傾いている)からのレーザー光束の偏
光方向に対して20度傾けて設定し、偏向反射面5に入
射するレーザー光束の偏光方向が主走査対応方向に対し
て45度傾くようにした。その結果、上記各像高に対す
る、光到達効率とシェーディング量とは、以下のように
なった。On the other hand, in the sixth embodiment, 1/2
A wave plate is used as the wave plate 13, and the direction of the main cross section is
The polarization of the laser light flux which is set at 20 degrees with respect to the polarization direction of the laser light flux from the light source (semiconductor laser array, the array direction is tilted 5 degrees with respect to the main scanning corresponding direction) and is incident on the deflective reflection surface 5. The direction is inclined by 45 degrees with respect to the main scanning corresponding direction. As a result, the light arrival efficiency and the shading amount for each image height are as follows.
【0092】 像高 −147 0 +147 光到達効率 93.8 100 96 シェーディング量 −6.2 0 −4.2 。Image height -147 0 +147 Light arrival efficiency 93.8 100 96 Shading amount -6.2 0 -4.2.
【0093】シェーディングの様子を、図10(B)に
示す。1/2波長板の使用によりシェーディングが有効
に軽減されているのがわかる。The state of shading is shown in FIG. It can be seen that the use of the half-wave plate effectively reduces shading.
【0094】実施例7 図1(A)に示す光走査装置の光学配置において、光源
として半導体レーザーアレイ用い、そのアレイ方向を主
走査対応方向に対して5度傾け、さらに波長板13とし
て1/2波長板を用い、その主断面の傾きを、シェーデ
ィングが最も良く軽減されるように調整したところ、シ
ェーディングは図11に示すようになった。なお、ミラ
ー7は、副走査対応方向へ45度傾けて配置した。Example 7 In the optical arrangement of the optical scanning device shown in FIG. 1A, a semiconductor laser array was used as a light source, the array direction was tilted 5 degrees with respect to the main scanning corresponding direction, and 1 / When a two-wave plate was used and the inclination of the main cross section thereof was adjusted so as to reduce shading most, the shading was as shown in FIG. In addition, the mirror 7 was arranged at a 45 ° angle in the sub-scanning corresponding direction.
【0095】また、変形例として、図12に示す光走査
装置(図1(A)に示す光走査装置から、シリンダーレ
ンズ4を取り除き、被走査面9の近傍に、面倒れ補正用
の長尺シリンダーレンズ15を配している。図1(A)
における走査用レンズ6は、副走査対応方向にるものに
就いて、偏向反射面位置と被走査面位置とを幾何光学的
な共役関係とするアナモフィックなレンズであるが、図
12の光学系では、偏光レーザー光束が平行光束である
ので、走査用レンズ6Aはアナモフィックなものでな
い)を構成し、1/2波長板13の主断面の方向を調整
して、有効にシェーディングを軽減させることができ
た。As a modification, the cylinder lens 4 is removed from the optical scanning device shown in FIG. 12 (the optical scanning device shown in FIG. 1A), and a long length for surface tilt correction is provided near the surface 9 to be scanned. A cylinder lens 15 is arranged as shown in FIG.
The scanning lens 6 in the sub-scanning direction is an anamorphic lens in which the position of the deflective reflection surface and the position of the surface to be scanned have a geometrical-optical conjugate relationship in the sub-scanning corresponding direction, but in the optical system of FIG. Since the polarized laser light flux is a parallel light flux, the scanning lens 6A is not an anamorphic one) and the direction of the main cross section of the half-wave plate 13 can be adjusted to effectively reduce shading. It was
【0096】図1(A)に戻ると、波長板13(1/2
波長板もしくは1/4波長板)の配備位置は、前述した
通り、光源1と偏向反射面5との間であればどこでも良
く、光源1と集光レンズ2との間、集光レンズ2とアパ
ーチュア3との間、アパーチュア3とシリンダーレンズ
4との間(図1(A)の場合)、シリンダーレンズ4と
偏向反射面5との間の何れの部位でも良いし、光源1で
ある半導体レーザーもしくは半導体レーザーアレイのパ
ッケージにおけるレーザー光束射出側のカバーガラスに
一体化しても良く、あるいは集光レンズ2のレンズ鏡筒
に一体化することもでき、さらには、波長板13をシリ
ンダーレンズ4と接して設けるようにすることもでき
る。Returning to FIG. 1A, the wave plate 13 (1/2
As described above, the wavelength plate or the quarter-wave plate) may be arranged at any position between the light source 1 and the deflective reflection surface 5, between the light source 1 and the condenser lens 2, and between the condenser lens 2 and the condenser lens 2. Any portion between the aperture 3 and the aperture 3 and the cylinder lens 4 (in the case of FIG. 1A) or between the cylinder lens 4 and the deflecting / reflecting surface 5 may be used, or the semiconductor laser which is the light source 1. Alternatively, it may be integrated with the cover glass on the laser beam emitting side of the package of the semiconductor laser array, or it may be integrated with the lens barrel of the condenser lens 2, and the wave plate 13 is in contact with the cylinder lens 4. It can also be provided.
【0097】以下には、波長板13が1/2波長板であ
る場合を例に採り、波長板配設の具体的な例を数例説明
する。1/2波長板を用いる場合、その主断面の方向を
調整するので回転可能に設ける必要がある。Below, several specific examples of the arrangement of the wave plate will be described, taking the case where the wave plate 13 is a half wave plate as an example. When the half-wave plate is used, the direction of the main cross section is adjusted, so that it must be rotatably provided.
【0098】図13は、1/2波長板13を、集光レン
ズ2の鏡筒31と一体化した例を示している。FIG. 13 shows an example in which the half-wave plate 13 is integrated with the lens barrel 31 of the condenser lens 2.
【0099】1/2波長板13の外周の一部には歯形7
Gが形成されており、かつ、全体が回転自在に不動部材
72に包囲されている。歯形7Gには、ねじ70が噛み
合わされていて、位置ずれすることなく回転自在に図示
省略の手段により支持されている。ねじ70を回転させ
ることで1/2波長板13を回動させることができる。
この例では、1/2波長板13と鏡筒31とは一体化さ
れているので、上記のように1/2波長板13を回転さ
せると、鏡筒31も一体として、光軸の回りに回転す
る。A tooth profile 7 is formed on a part of the outer circumference of the half-wave plate 13.
G is formed, and the whole is rotatably surrounded by the immovable member 72. A screw 70 is meshed with the tooth profile 7G, and is rotatably supported by means (not shown) without displacement. The half-wave plate 13 can be rotated by rotating the screw 70.
In this example, since the half-wave plate 13 and the lens barrel 31 are integrated with each other, when the half-wave plate 13 is rotated as described above, the lens barrel 31 is also integrated and is rotated around the optical axis. Rotate.
【0100】図14は、1/2波長板13を、光源であ
る半導体レーザーアレイのパッケージ30のカバーガラ
スと一体化したものである。例において、パッケージ3
0は不動部材に固定されていて動かない。レーザー光束
の射出部は筒状に形成されていてその端部にはカバーガ
ラスが設けてあるが、これに代えて1/2波長板13を
回転自在にはめ込んでいる。図13の例と同様、ねじ7
0の回転により、主断面の方向を調整できる。In FIG. 14, the half-wave plate 13 is integrated with the cover glass of the package 30 of the semiconductor laser array which is the light source. In the example, package 3
0 is fixed to the immovable member and does not move. The emitting portion of the laser beam is formed in a cylindrical shape and a cover glass is provided at the end thereof, but instead of this, a ½ wavelength plate 13 is rotatably fitted. As in the example of FIG. 13, screws 7
By rotating 0, the direction of the main cross section can be adjusted.
【0101】図15(A)(B)(C)は、1/2波長
板13をシリンダーレンズ4に密接して配備する方法を
示している。図15(A)は側面図、同図(B)は光軸
方向から見た図である。レンズホルダー17には保持部
17Aが形成されている。保持部17Aは一方において
シリンダーレンズ4の平坦なレンズ面に当接し、このレ
ンズ面とともにポケット状の保持空間を形成する。この
保持空間に1/2波長板13を挿入し、シリンダーレン
ズ4と保持部17Aとを1対の板バネ19A,19Bに
より固定する。1/2波長板13に形成された摘み14
A1により1/2波長板13を揺動調整して主断面の方
向を調整する。FIGS. 15A, 15B and 15C show a method of disposing the half-wave plate 13 in close contact with the cylinder lens 4. 15A is a side view, and FIG. 15B is a view seen from the optical axis direction. A holding portion 17A is formed on the lens holder 17. The holding portion 17A contacts the flat lens surface of the cylinder lens 4 on the one hand, and forms a pocket-shaped holding space together with this lens surface. The half-wave plate 13 is inserted into this holding space, and the cylinder lens 4 and the holding portion 17A are fixed by a pair of leaf springs 19A and 19B. The knob 14 formed on the half-wave plate 13
The 1/2 wavelength plate 13 is oscillated by A1 to adjust the direction of the main cross section.
【0102】この例では、1/2波長板13をシリンダ
ーレンズの平坦なレンズ面側に配備したが、図15
(C)に示すように、シリンドリカルな面に密接させて
配備しても良い。このようにレンズ面に密接して1/2
波長板を設けると、1/2波長板を独自の位置に設ける
よりも装置空間を有効に利用できる。In this example, the half-wave plate 13 is arranged on the flat lens surface side of the cylinder lens.
As shown in (C), it may be placed in close contact with a cylindrical surface. In this way, close to the lens surface 1/2
When the wave plate is provided, the device space can be used more effectively than when the 1/2 wave plate is provided at its own position.
【0103】[0103]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
光走査装置を提供できる。この発明の光走査装置は、上
記の如き構成となっているから、光源である半導体レー
ザーもしくは半導体レーザーアレイから放射されるレー
ザー光の偏光方向と光走査光学系との関係に基づくシェ
ーディングを有効に軽減して、良好な光走査を実現する
ことができる。As described above, according to the present invention, a novel optical scanning device can be provided. Since the optical scanning device of the present invention is configured as described above, it is possible to effectively perform shading based on the relationship between the polarization direction of the laser light emitted from the semiconductor laser or the semiconductor laser array which is the light source and the optical scanning optical system. It is possible to reduce the number and realize good optical scanning.
【図1】この発明の光走査装置を説明するための図であ
る。FIG. 1 is a diagram for explaining an optical scanning device of the present invention.
【図2】反射率および透過率が、P,S偏光に就き入射
角とともに変化する様子を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining how reflectance and transmittance change with incident angle for P and S polarized light.
【図3】1/2波長板を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a half-wave plate.
【図4】光路折り曲げ用のミラーがシェーディングにお
よぼす影響を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the influence of a mirror for bending an optical path on shading.
【図5】Aモードの光走査とBモードの光走査における
シェーディングの様子を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing how shading is performed in A-mode optical scanning and B-mode optical scanning.
【図6】実施例1の効果を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the first embodiment.
【図7】実施例2の効果を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the effect of the second embodiment.
【図8】実施例3の効果を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the effect of the third embodiment.
【図9】実施例4,5の効果を説明するための図であ
る。FIG. 9 is a diagram for explaining effects of Examples 4 and 5.
【図10】実施例6と、その効果を説明するための図で
ある。FIG. 10 is a diagram for explaining the sixth embodiment and the effect thereof.
【図11】実施例7の効果を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining the effect of the seventh embodiment.
【図12】この発明を適用できる光走査装置の変形光学
配置を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a modified optical arrangement of an optical scanning device to which the present invention can be applied.
【図13】1/2波長板を集光レンズの鏡筒に一体化し
た例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example in which a half-wave plate is integrated with a lens barrel of a condenser lens.
【図14】1/2波長板を半導体レーザーアレイのパッ
ケージに一体化した例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example in which a half-wave plate is integrated with a package of a semiconductor laser array.
【図15】1/2波長板を、シリンダーレンズに接して
配備する例を説明するための図である。FIG. 15 is a diagram for explaining an example in which a half-wave plate is arranged in contact with a cylinder lens.
1 光源(半導体レーザーもしくは半導体レーザー
アレイ) 2 集光レンズ 3 アパーチュア 4 シリンダーレンズ 5 偏向反射面 6 走査用レンズ 7 光路折り曲げ用のミラー 8 カバーガラス 9 被走査面 11 反射防止コート 12 増反射コート 13 波長板(1/2波長板もしくは1/4波長板)1 Light source (semiconductor laser or semiconductor laser array) 2 Condensing lens 3 Aperture 4 Cylinder lens 5 Deflection / reflection surface 6 Scanning lens 7 Optical path bending mirror 8 Cover glass 9 Scanned surface 11 Antireflection coating 12 Increased reflection coating 13 Wavelength Plate (1/2 wave plate or 1/4 wave plate)
フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平4−36500 (32)優先日 平4(1992)2月24日 (33)優先権主張国 日本(JP)Continuation of front page (31) Priority claim number Japanese Patent Application No. 4-36500 (32) Priority Day 4 (1992) February 24 (33) Priority claim country Japan (JP)
Claims (12)
レイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反射
面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズに
より被走査面上に光スポットとして集光して光走査を行
う光走査装置において、 光偏向手段から被走査面上に到る光路上に配備されてレ
ーザー光束を透過させる光学素子面のうち、レーザー光
束の偏向に伴い入射角が最も大きく変化する屈折面にの
み反射防止コートを設けたことを特徴とする、シェーデ
ィングを軽減した光走査装置。1. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting reflection surface, and is condensed as a light spot on a surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device that performs optical scanning, the incident angle changes the most along with the deflection of the laser light beam on the optical element surface that is provided on the optical path from the light deflection means to the scanned surface and transmits the laser light beam. An optical scanning device with reduced shading, characterized in that an antireflection coating is provided only on the refracting surface.
レイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反射
面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズに
より被走査面上に光スポットとして集光して光走査を行
う光走査装置において、 走査用レンズの1以上のレンズ面に反射防止コートを、
走査用レンズの透過率が光軸から主走査対応方向両端部
に向かって次第に増大するように設けたことを特徴とす
る、シェーディングを軽減した光走査装置。2. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting and reflecting surface, and is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device that performs optical scanning, an antireflection coating is provided on one or more lens surfaces of the scanning lens,
An optical scanning device with reduced shading, characterized in that the transmittance of a scanning lens is provided so as to gradually increase from the optical axis toward both ends in the main scanning corresponding direction.
コートの膜厚を、レーザー光束の波長に対する最適膜厚
よりも厚めに設定したことを特徴とする、シェーディン
グを軽減した光走査装置。3. The optical scanning device according to claim 2, wherein the film thickness of the antireflection coating provided on one or more lens surfaces of the scanning lens is set to be thicker than the optimum film thickness for the wavelength of the laser beam. An optical scanning device with reduced shading, which is characterized in that
コートの膜厚を、レンズ光軸部分から主走査対応方向両
端部側へ向かって、次第に厚くなるように設定したこと
を特徴とする、シェーディングを軽減した光走査装置。4. The optical scanning device according to claim 2, wherein the film thickness of the antireflection coating provided on one or more lens surfaces of the scanning lens is directed from the lens optical axis portion toward both end sides in the main scanning corresponding direction. The optical scanning device with reduced shading is characterized in that the thickness is gradually increased.
レイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反射
面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズに
より被走査面上に光スポットとして集光して光走査を行
う光走査装置において、 光偏向手段と被走査面との間に、レーザー光束の光路を
折り曲げるためのミラーが1以上配備され、 1以上のミラーの鏡面に増反射コートを設け、反射率が
主走査対応方向中央部から両端部へ向かって次第に大き
くなるようにしたことを特徴とする、シェーディングを
軽減した光走査装置。5. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting and reflecting surface, and is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device that performs optical scanning, one or more mirrors for bending an optical path of a laser beam are provided between a light deflecting unit and a surface to be scanned, and a reflection-increasing coat is provided on the mirror surface of one or more mirrors for reflection. An optical scanning device with reduced shading, characterized in that the rate is gradually increased from the central portion in the main scanning corresponding direction to both end portions.
かって、次第に厚くなるようにしたことを特徴とする、
シェーディングを軽減した光走査装置。6. The optical scanning device according to claim 5, wherein the film thickness of the increased reflection coating gradually increases from the main scanning corresponding direction toward both ends.
Optical scanning device with reduced shading.
適膜厚よりも厚めに設定したことを特徴とする、シェー
ディングを軽減した光走査装置。7. The optical scanning device according to claim 5, wherein the film thickness of the enhanced reflection coating is set to be thicker than the optimum film thickness for the wavelength of the laser beam. ..
レイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反射
面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズに
より被走査面上に光スポットとして集光して光走査を行
う光走査装置において、 光源と光偏向手段との間の光路上に1/4波長板を配備
し、光偏向手段に入射するレーザー光束が実質的な円偏
光となるようにしたことを特徴とする、シェーディング
を軽減した光走査装置。8. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting and reflecting surface, and is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device that performs optical scanning, a quarter wavelength plate is provided on the optical path between the light source and the light deflecting means so that the laser light flux incident on the light deflecting means becomes substantially circularly polarized light. An optical scanning device with reduced shading.
レイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反射
面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズに
より被走査面上に光スポットとして集光して光走査を行
う光走査装置において、 光源と光偏向手段との間の光路上に1/2波長板を配備
し、この1/2波長板の主断面の方向を、シェーディン
グが良く軽減されるように設定したことを特徴とする、
シェーディングを軽減した光走査装置。9. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting reflection surface, and is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device that performs optical scanning, a half-wave plate is provided on the optical path between a light source and a light deflector, and the direction of the main cross section of the half-wave plate is reduced so that shading can be reduced well. Is set to
Optical scanning device with reduced shading.
いて、 光偏向手段と被走査面との間に、レーザー光束の光路を
折り曲げるためのミラーが1以上配備されていることを
特徴とする光走査装置。10. The optical scanning device according to claim 8 or 9, characterized in that one or more mirrors for bending the optical path of the laser beam are provided between the optical deflecting means and the surface to be scanned. Optical scanning device.
アレイを光源とし、光源からのレーザー光束を、偏向反
射面を有する光偏向手段により偏向させ、走査用レンズ
により被走査面上に光スポットとして集光して光走査を
行う光走査装置において、 光偏向手段と被走査面との間に、レーザー光束の光路を
折り曲げるためのミラーが1以上配備され、 これらミラーの1以上における主走査対応方向および/
または副走査対応方向における傾き角が、シェーディン
グを良く軽減するように設定されていることを特徴とす
る、シェーディングを軽減した光走査装置。11. A semiconductor laser or a semiconductor laser array is used as a light source, a laser light flux from the light source is deflected by an optical deflecting means having a deflecting and reflecting surface, and is condensed as a light spot on the surface to be scanned by a scanning lens. In an optical scanning device for performing optical scanning, one or more mirrors for bending an optical path of a laser beam are provided between a light deflecting unit and a surface to be scanned, and main scanning corresponding directions in one or more of these mirrors and / or
Alternatively, the optical scanning device with reduced shading is characterized in that the inclination angle in the sub-scanning corresponding direction is set so as to reduce shading well.
おいて、 光偏向手段と被走査面との間に、レーザー光束の光路を
折り曲げるために配備されたミラーの1以上における、
主走査対応方向および/または副走査対応方向における
傾き角が、シェーディングを良く軽減するように設定さ
れていることを特徴とする、シェーディングを軽減した
光走査装置。12. The optical scanning device according to claim 5 or 10, wherein one or more mirrors arranged to bend the optical path of the laser beam between the optical deflecting means and the surface to be scanned,
An optical scanning device with reduced shading, wherein an inclination angle in a main scanning corresponding direction and / or a sub scanning corresponding direction is set so as to reduce shading well.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/945,269 US5355244A (en) | 1991-09-18 | 1992-09-15 | Optical scanner for reducing shading |
US08/178,409 US5459601A (en) | 1991-09-18 | 1994-04-11 | Optical scanner for reducing shading |
Applications Claiming Priority (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23834191 | 1991-09-18 | ||
JP3-238341 | 1991-09-18 | ||
JP3-290096 | 1991-11-06 | ||
JP29009691 | 1991-11-06 | ||
JP30335291 | 1991-11-19 | ||
JP3-303352 | 1991-11-19 | ||
JP3650092 | 1992-02-24 | ||
JP4-36500 | 1992-02-24 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05303049A true JPH05303049A (en) | 1993-11-16 |
Family
ID=27460274
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4158249A Pending JPH05303049A (en) | 1991-09-18 | 1992-06-17 | Optical scanner for reducing shading |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05303049A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6229638B1 (en) | 1997-04-28 | 2001-05-08 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus capable of reducing variations in shading and improving light usage |
US7068406B2 (en) | 2001-01-11 | 2006-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
US7149016B2 (en) | 2001-12-17 | 2006-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and scanning optical system having the same and image forming apparatus |
JP2008116965A (en) * | 2007-11-07 | 2008-05-22 | Canon Inc | Scanning optical system and image forming apparatus having the same |
JP2009003115A (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Ricoh Co Ltd | Surface emitting laser array module, optical scanner, and image forming apparatus |
JP2009513998A (en) * | 2005-10-28 | 2009-04-02 | カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー | Light beam non-uniformity correction device and method of correcting light beam intensity distribution |
JP2009294327A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP2010096792A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
US11994619B2 (en) | 2018-04-24 | 2024-05-28 | Denso Corporation | Light irradiation apparatus and laser radar apparatus |
-
1992
- 1992-06-17 JP JP4158249A patent/JPH05303049A/en active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6229638B1 (en) | 1997-04-28 | 2001-05-08 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus capable of reducing variations in shading and improving light usage |
US6704129B2 (en) | 1997-04-28 | 2004-03-09 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus capable of reducing variations in shading and improving light usage |
US6806984B2 (en) | 1997-04-28 | 2004-10-19 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning apparatus capable of reducing variations in shading and improving light usage |
US7068406B2 (en) | 2001-01-11 | 2006-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
US7190498B2 (en) | 2001-01-11 | 2007-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same |
US7149016B2 (en) | 2001-12-17 | 2006-12-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and scanning optical system having the same and image forming apparatus |
JP2009513998A (en) * | 2005-10-28 | 2009-04-02 | カール ツァイス レーザー オプティクス ゲーエムベーハー | Light beam non-uniformity correction device and method of correcting light beam intensity distribution |
JP2009003115A (en) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Ricoh Co Ltd | Surface emitting laser array module, optical scanner, and image forming apparatus |
JP2008116965A (en) * | 2007-11-07 | 2008-05-22 | Canon Inc | Scanning optical system and image forming apparatus having the same |
JP2009294327A (en) * | 2008-06-03 | 2009-12-17 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
JP2010096792A (en) * | 2008-10-14 | 2010-04-30 | Ricoh Co Ltd | Optical scanner and image forming apparatus |
US11994619B2 (en) | 2018-04-24 | 2024-05-28 | Denso Corporation | Light irradiation apparatus and laser radar apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5355244A (en) | Optical scanner for reducing shading | |
EP1223454A2 (en) | Optical scanning apparatus and image forming apparatus using the same | |
US6785029B2 (en) | Optical scanner | |
JPH05303049A (en) | Optical scanner for reducing shading | |
JP4817668B2 (en) | Optical scanning device | |
US5187606A (en) | Scanning optical apparatus | |
US6922268B2 (en) | Multi-beam scanning device | |
JP3243013B2 (en) | Optical scanning device with shading correction function | |
JPH11218699A (en) | Multibeam optical scanner | |
US6859315B2 (en) | Polarization beam splitter and method of producing the same | |
JP3532324B2 (en) | Optical scanning device | |
JP4355415B2 (en) | Optical scanning device | |
JP2002023083A (en) | Optical scanning device | |
JPH11326807A (en) | Optical scanning optical system | |
JP3254312B2 (en) | Optical scanning device | |
JP2001183597A5 (en) | ||
JPH11183837A (en) | Optical scanner | |
JP3397533B2 (en) | Non-polarizing reflector | |
JP2002006245A (en) | Optical scanner | |
JPH02129614A (en) | Optical scanning device | |
JPH10221625A (en) | Optical scanner | |
US20100155581A1 (en) | Laser scanning unit and image-forming apparatus having the same | |
JP3515635B2 (en) | Reflective scanning optical system | |
JPH08334720A (en) | Scanning optical system | |
JPH03200114A (en) | Exposure correcting device for laser scanning optical system using light transparent mirror |