JPH07120693A - Optical beam scanning device - Google Patents

Optical beam scanning device

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Publication number
JPH07120693A
JPH07120693A JP29132393A JP29132393A JPH07120693A JP H07120693 A JPH07120693 A JP H07120693A JP 29132393 A JP29132393 A JP 29132393A JP 29132393 A JP29132393 A JP 29132393A JP H07120693 A JPH07120693 A JP H07120693A
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JP
Japan
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lens
scanning direction
scanning
scanned
light beam
Prior art date
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Application number
JP29132393A
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Japanese (ja)
Inventor
Motoyoshi Kawabata
元順 川端
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication date
Application filed by Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd filed Critical Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority to JP29132393A priority Critical patent/JPH07120693A/en
Publication of JPH07120693A publication Critical patent/JPH07120693A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an optical beam scanning device capable of suppressing the curvature of a scanning line resulted from the slippage of the base line of an image face curvature correcting lens from the scanning surface. CONSTITUTION:A lens holder 61 is rotatable around a rotating shaft 69 extending in parallel to a main scanning direction (y) while holding an image surface curvature correcting lens 42. The image face curvature correcting lens 42 is rotated together with the lens holder 61 according to an external force to be positioned. The posture of the base line L of the image face curvature correcting lens 42 is thus regulated, and the slippage of the base line L from the scanning surface is reduced. Consequently, the curvature of the scanning line formed on a surface to be scanned is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、レーザビームプリン
ターや製版用画像記録装置などに用いられる光ビーム走
査装置であって、特に被走査面に形成される走査線の湾
曲を抑制することができる光ビーム走査装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light beam scanning device used in a laser beam printer, an image recording device for plate making, and the like, and particularly, it is possible to suppress the curvature of a scanning line formed on a surface to be scanned. The present invention relates to a light beam scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、この種の光ビーム走査装置で
は、偏向器の面倒れ補正を行うため、偏向面と被走査面
とが走査面に対しほぼ直交する方向、つまり副走査方向
において光学的に共役となるように、構成されている。
具体的には、光源からの光ビームが適当な光学系によっ
て副走査方向にのみ集光されて線像が形成され、その線
像上または近傍に偏向面が位置するように偏向器が配置
されている。そして、この偏向器によって偏向された光
ビームが走査レンズおよび副走査方向にのみパワーを有
するシリンドリカルレンズを介して被走査面上に照射さ
れる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of light beam scanning apparatus, in order to correct the plane tilt of the deflector, the deflecting surface and the scanned surface are optically moved in a direction substantially orthogonal to the scanning surface, that is, in the sub-scanning direction. It is configured so as to be conjugate with each other.
Specifically, the light beam from the light source is condensed by an appropriate optical system only in the sub-scanning direction to form a line image, and the deflector is arranged so that the deflection surface is located on or near the line image. ing. Then, the light beam deflected by this deflector is irradiated onto the surface to be scanned through the scanning lens and the cylindrical lens having power only in the sub-scanning direction.

【0003】しかしながら、このように光ビーム走査装
置を構成した場合には、面倒れの問題は解決されるが、
次のような問題が生じる。すなわち、像面が湾曲して、
結像位置が被走査面から光軸方向にずれ、特にそのずれ
量が焦点深度の範囲から外れると、光スポットの大きさ
が変化してしまう。その結果、被走査面上に形成される
画像の品質が低下してしまう。
However, when the light beam scanning device is constructed in this way, the problem of troublesomeness is solved,
The following problems occur. That is, the image plane is curved,
If the image forming position deviates from the surface to be scanned in the optical axis direction, and especially if the amount of deviation deviates from the depth of focus range, the size of the light spot changes. As a result, the quality of the image formed on the surface to be scanned deteriorates.

【0004】そこで、従来より、面倒れを補正しつつ像
面湾曲を補正するために、シリンドリカルレンズの代わ
りに、図9に示すような主走査方向yに母線Lが湾曲す
る像面湾曲補正レンズ42を用いる技術が提案されてい
る。像面湾曲補正レンズ42としては、例えば特公平3
−7082号公報(文献1)に記載されたものや特開平
3−249722号公報(文献2)に記載されたものが
ある。
Therefore, conventionally, in order to correct field curvature while correcting surface tilt, instead of a cylindrical lens, a field curvature correction lens in which a generatrix L is curved in the main scanning direction y as shown in FIG. A technique using 42 has been proposed. Examples of the field curvature correction lens 42 include Japanese Patent Publication No.
There is one disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7082 (Reference 1) and one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-249722 (Reference 2).

【0005】(1) 文献1に記載されたレンズは、シリン
ドリカルレンズを、その光軸からレンズ両端(主走査方
向y)に進むにしたがい被走査面に近づくように湾曲成
形した湾曲シリンドリカルレンズであり、この湾曲シリ
ンドリカルレンズを走査レンズと被走査面との間に配置
することによって、像面湾曲が補正されると共に、被走
査面上に主走査方向yと平行な走査線SLを形成するこ
とができる。
(1) The lens described in Document 1 is a curved cylindrical lens in which a cylindrical lens is curved and shaped so as to approach the surface to be scanned as it goes from the optical axis to both ends of the lens (main scanning direction y). By disposing this curved cylindrical lens between the scanning lens and the surface to be scanned, the field curvature can be corrected and the scanning line SL parallel to the main scanning direction y can be formed on the surface to be scanned. it can.

【0006】(2) 文献2に記載されたレンズは、アナモ
ルフィックレンズであり、その一方面における副走査方
向xの曲率半径が、光軸OAからレンズ両端(主走査方
向y)に進むにしたがって大きくなるように成形されて
いる。このため、アナモルフィックレンズの一方面にお
ける同方向のパワーが光軸OAからレンズ両端に進むに
したがって小さくなり、その結果、像面湾曲が補正され
ると共に、被走査面上に主走査方向yと平行な走査線S
Lを形成することができる。
(2) The lens described in Document 2 is an anamorphic lens, and the radius of curvature of one surface of the lens in the sub scanning direction x advances from the optical axis OA to both ends of the lens (main scanning direction y). Therefore, it is shaped to be large. Therefore, the power in the same direction on the one surface of the anamorphic lens decreases as it goes from the optical axis OA to both ends of the lens, and as a result, the field curvature is corrected and the main scanning direction y is applied to the surface to be scanned. Scan line S parallel to
L can be formed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、像面湾曲を
補正するには、像面湾曲補正レンズ42の母線Lを主走
査方向yに沿ってのみ湾曲させる必要があるが、レンズ
加工精度の限界や装置組立精度の限界などにより、像面
湾曲補正レンズ42の母線Lが、図10に示すように、
主走査方向yのみならず、副走査方向xにも湾曲してし
まう(走査面から母線Lがずれる)ことがある。この場
合、走査線SL´が湾曲してしまい、画像品質が低下し
てしまう。なお、図10において、2点鎖線は、母線L
が副走査方向xに湾曲していない、つまり母線Lが走査
面内に位置するときの走査線SLを示している。
By the way, in order to correct the field curvature, it is necessary to curve the generatrix L of the field curvature correction lens 42 only along the main scanning direction y. However, the lens processing accuracy is limited. As shown in FIG. 10, the generatrix L of the field curvature correction lens 42 is changed as shown in FIG.
Not only the main scanning direction y but also the sub scanning direction x may be curved (the generatrix L is displaced from the scanning surface). In this case, the scanning line SL 'is curved and the image quality is deteriorated. In FIG. 10, the chain double-dashed line is the bus L
Shows the scanning line SL when the curve is not curved in the sub-scanning direction x, that is, the generatrix L is located in the scanning plane.

【0008】この発明は、上記課題を解消するためにな
されたもので、像面湾曲補正レンズの母線の副走査方向
における湾曲量を低減させ、被走査面に形成される走査
線の湾曲を抑制することができる光ビーム走査装置を提
供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and reduces the amount of curvature of the generatrix of the field curvature correction lens in the sub-scanning direction to suppress the curvature of the scanning line formed on the surface to be scanned. It is an object of the present invention to provide a light beam scanning device capable of performing the above.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】この発明は、光源からの
光ビームを副走査方向にのみ集光させて線像を形成し、
その線像上または近傍に偏向面を有する偏向器によって
前記光ビームを偏向し、偏向された光ビームを走査レン
ズおよび前記副走査方向にパワーを有し、かつ副走査方
向に対しほぼ直交する主走査方向に沿って母線が湾曲す
る像面湾曲補正レンズを介して被走査面上に照射するこ
とにより、前記主走査方向に前記被走査面を走査する光
ビーム走査装置であって、上記目的を達成するため、前
記像面湾曲補正レンズを前記主走査方向と平行な回動軸
回りに回動自在に保持し、外部から与えられる力に応じ
て前記像面湾曲補正レンズを前記回動軸回りに回動さ
せ、位置決めする回動位置決め機構を備えている。
According to the present invention, a light beam from a light source is condensed only in the sub-scanning direction to form a line image,
The light beam is deflected by a deflector having a deflection surface on or near the line image, and the deflected light beam has a power in the scanning lens and the sub-scanning direction and is substantially orthogonal to the sub-scanning direction. A light beam scanning device for scanning the surface to be scanned in the main scanning direction by irradiating the surface to be scanned through a field curvature correction lens in which a generatrix is curved along the scanning direction. In order to achieve this, the field curvature correction lens is held rotatably around a rotation axis parallel to the main scanning direction, and the field curvature correction lens is rotated around the rotation axis according to a force applied from the outside. It is equipped with a rotation positioning mechanism for rotating the lens to position it.

【0010】[0010]

【作用】この発明では、回動位置決め機構により、像面
湾曲補正レンズが主走査方向と平行な回動軸回りに回動
自在に保持される。そして、外部から与えられる力に応
じて前記像面湾曲補正レンズが前記回動軸回りに回動さ
れて、前記像面湾曲補正レンズの母線の姿勢が調整さ
れ、走査面からの母線のずれが低減される。その結果、
被走査面に形成される走査線の湾曲が抑制される。
According to the present invention, the field curvature correcting lens is rotatably held by the rotation positioning mechanism about the rotation axis parallel to the main scanning direction. Then, the field curvature correction lens is rotated around the rotation axis according to a force applied from the outside, the attitude of the generatrix of the field curvature correction lens is adjusted, and the deviation of the generatrix from the scanning surface is deviated. Will be reduced. as a result,
Curvature of the scanning line formed on the surface to be scanned is suppressed.

【0011】[0011]

【実施例】図1は、この発明にかかる光ビーム走査装置
の一実施例を示す図である。同図に示すように、この光
ビーム走査装置では、半導体レーザ等の光源10からの
光ビームL1 が第1結像光学系20を介して偏向器とし
て機能する回転多面鏡30の鏡面31(偏向面)に入射
される。この第1結像光学系20は、コリメートレンズ
21と、副走査方向xにのみパワーを有するシリンドリ
カルレンズ22とで構成されており、光源10からの発
散光ビームL1 は、コリメートレンズ21によって平行
光ビームL2 に整形された後、シリンドリカルレンズ2
2によって副走査方向xについてのみに集光する集束光
ビームL3 に調整される。その結果、回転多面鏡30の
鏡面31上またはその近傍に線像が形成される。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light beam scanning device according to the present invention. As shown in the figure, in this light beam scanning device, a light beam L1 from a light source 10 such as a semiconductor laser is passed through a first imaging optical system 20 to form a mirror surface 31 (deflection of a deflecting surface) of a rotary polygon mirror 30 that functions as a deflector. Surface). The first imaging optical system 20 is composed of a collimator lens 21 and a cylindrical lens 22 having a power only in the sub-scanning direction x. The divergent light beam L1 from the light source 10 is collimated by the collimator lens 21. After being shaped into the beam L2, the cylindrical lens 2
By 2 the focused light beam L3 is focused only in the sub-scanning direction x. As a result, a line image is formed on or near the mirror surface 31 of the rotary polygon mirror 30.

【0012】この回転多面鏡30は回転軸32回りに矢
印方向Aに回転し、集束光ビームL3 を偏向する。そし
て、回転多面鏡30によって偏向された偏向光ビームL
4 は、走査レンズ41および像面湾曲補正レンズ42を
含む第2結像光学系40を介して被走査面(回転ドラム
の円筒面)50に結像される。このように光ビーム走査
装置を構成することによって、副走査方向xについて、
回転多面鏡30の鏡面31が被走査面50と光学的に共
役となり、その結果、鏡面31の面倒れが補正され、被
走査面50に記録される画像が高品質に保たれる。
The rotary polygon mirror 30 rotates about a rotation axis 32 in the direction of arrow A and deflects the focused light beam L3. Then, the deflected light beam L deflected by the rotating polygon mirror 30.
4 is imaged on the surface to be scanned (cylindrical surface of the rotary drum) 50 via the second imaging optical system 40 including the scanning lens 41 and the field curvature correction lens 42. By configuring the light beam scanning device in this way, in the sub-scanning direction x,
The mirror surface 31 of the rotary polygon mirror 30 is optically conjugate with the scanned surface 50, and as a result, the surface tilt of the mirror surface 31 is corrected, and the image recorded on the scanned surface 50 is kept in high quality.

【0013】また、図1での図示を省略しているが、像
面湾曲補正レンズ42には、レンズ42を所定の回動軸
回りに回動位置決めする回動位置決め機構と、上下方向
(副走査方向x)に移動位置決めする上下位置決め機構
とからなる位置決め機構60が取り付けられている。以
下、図2ないし図4を参照しつつ、位置決め機構60の
構成および動作を中心に説明する。
Although not shown in FIG. 1, the field curvature correction lens 42 has a rotary positioning mechanism for rotationally positioning the lens 42 around a predetermined rotary axis, and a vertical position (secondary direction). A positioning mechanism 60 including a vertical positioning mechanism for moving and positioning in the scanning direction x) is attached. Hereinafter, the configuration and operation of the positioning mechanism 60 will be mainly described with reference to FIGS. 2 to 4.

【0014】図2は位置決め機構60の上面図であり、
図3は位置決め機構60の正面図であり、また図4は位
置決め機構60の側面図である。この位置決め機構60
は、主走査方向yに伸びるレンズホルダー61を有して
いる。このレンズホルダー61の一側面(図2の下面
側)には、その中央部に主走査方向yに伸びる凹部62
が設けられ、両端部にレンズを押さえる板バネ63,6
3が取り付けられている。このため、レンズ42を凹部
62に没入し、板バネ63,63でレンズ42の両端部
を押さえることによって、レンズ42をレンズホルダー
61に保持することができる。
FIG. 2 is a top view of the positioning mechanism 60.
3 is a front view of the positioning mechanism 60, and FIG. 4 is a side view of the positioning mechanism 60. This positioning mechanism 60
Has a lens holder 61 extending in the main scanning direction y. On one side surface (lower surface side in FIG. 2) of the lens holder 61, a concave portion 62 extending in the main scanning direction y is formed in the center thereof.
Is provided, and leaf springs 63 and 6 for pressing the lens on both ends are provided.
3 is attached. Therefore, the lens 42 can be held in the lens holder 61 by immersing the lens 42 in the recess 62 and pressing both ends of the lens 42 with the leaf springs 63, 63.

【0015】また、レンズホルダー61の他方側面(図
2の上面側)の中央部には、スリット64が設けられて
おり、このスリット64を介して光ビームがレンズホル
ダー61に保持された像面湾曲補正レンズ42に入射さ
れるようになっている。
A slit 64 is provided in the center of the other side surface (upper surface side in FIG. 2) of the lens holder 61, and an image plane on which the light beam is held by the lens holder 61 through the slit 64. It is adapted to enter the curvature correction lens 42.

【0016】このレンズホルダー61は、その両端部か
らシャフト65が主走査方向yに突設されており、後述
する上下位置決め機構66を介してベース67に固定さ
れたレンズホルダー支柱68に回動自在に軸支されてい
る。これにより、レンズホルダー61はレンズ42を保
持したままで、主走査方向yと平行な回動軸69回りに
回動自在となっている。さらにレンズホルダー61の両
端には、略直方体形状の突出部61a(一方端の突出部
は図示せず)が設けられている。なお、この実施例で
は、回動軸69がレンズ42の母線Lの両端を通過する
ようにしてるが、これに限定されるものではない。
The lens holder 61 has a shaft 65 projecting from both ends thereof in the main scanning direction y, and is freely rotatable on a lens holder column 68 fixed to a base 67 via a vertical positioning mechanism 66 which will be described later. Is supported by. As a result, the lens holder 61 is rotatable about the rotary shaft 69 parallel to the main scanning direction y while holding the lens 42. Further, the both ends of the lens holder 61 are provided with substantially rectangular parallelepiped projections 61a (the projection at one end is not shown). In this embodiment, the rotating shaft 69 passes through both ends of the generatrix L of the lens 42, but the present invention is not limited to this.

【0017】このレンズホルダー支柱68の上端部68
aは、図4に示すように、略U字形状に仕上げられてお
り、該U字切欠部70にレンズホルダー61の突出部6
1aが伸びている。また、略U字形状の上端部68aの
一方頂部68bには調整用押しネジ71が貫通されると
ともに、他方頂部68cには調整用バネ72が取り付け
られており、これら押しネジ71とバネ72によってレ
ンズホルダー61の突出部61aを挟み込むようにして
支持している。図示はしていないが、他方のレンズホル
ダー支柱も同様に構成されている。したがって、調整用
押しネジ71を(−z)方向に押し込むと、バネ72の
バネ力に逆らいながらネジ71の先端部がレンズホルダ
ー61の突出部61aを押動し、その結果、像面湾曲補
正レンズ42を保持するレンズホルダー61が回動軸6
9回りに回動し、レンズ42が回動軸69回りに角度θ
だけ回動され、位置決めされる(図4の1点鎖線参
照)。逆に、ネジ71を(+z)方向に移動させると、
レンズホルダー61がバネ72のバネ力によって逆方向
に回動し、レンズ42が位置決めされる。
The upper end 68 of this lens holder support 68
As shown in FIG. 4, a is finished in a substantially U-shape, and the U-shaped notch 70 has a protrusion 6 of the lens holder 61.
1a is growing. Further, an adjusting push screw 71 is penetrated through one apex portion 68b of the substantially U-shaped upper end portion 68a, and an adjusting spring 72 is attached to the other apex portion 68c. The protrusion 61a of the lens holder 61 is sandwiched and supported. Although not shown in the drawing, the other lens holder support is similarly configured. Therefore, when the adjusting push screw 71 is pushed in the (−z) direction, the tip of the screw 71 pushes the protruding portion 61a of the lens holder 61 against the spring force of the spring 72, and as a result, the field curvature correction is performed. The lens holder 61 that holds the lens 42 has a rotating shaft 6
The lens 42 rotates about 9 degrees, and the lens 42 rotates about the rotation axis 69 at an angle θ.
Is rotated and positioned (see the alternate long and short dash line in FIG. 4). Conversely, if the screw 71 is moved in the (+ z) direction,
The lens holder 61 is rotated in the opposite direction by the spring force of the spring 72, and the lens 42 is positioned.

【0018】このように、この実施例では、レンズホル
ダー61をレンズ42を保持可能に構成するとともに、
レンズ42を保持したままで主走査方向yと平行に伸び
る回動軸69回りに回動自在とし、外力に応じてレンズ
42をレンズホルダー61ごと回動し、位置決めする回
動位置決め機構が設けられているので、像面湾曲補正レ
ンズ42の母線Lの姿勢を調整して、副走査方向xにお
ける走査線の湾曲量を低減することができる。
As described above, in this embodiment, the lens holder 61 is configured to hold the lens 42, and
A rotation positioning mechanism is provided which is rotatable about a rotation shaft 69 extending in parallel with the main scanning direction y while holding the lens 42 and rotates the lens 42 together with the lens holder 61 in accordance with an external force to position the lens 42. Therefore, the posture of the generatrix L of the field curvature correction lens 42 can be adjusted to reduce the amount of curvature of the scanning line in the sub-scanning direction x.

【0019】一方、上下位置決め機構66は、図4に示
すように、ベース67とレンズホルダー支柱68との間
に設けられている。この上下位置決め機構66は、上下
調整用ネジ73と、ガイドシャフト74と、バネ75と
で構成されている。すなわち、レンズホルダー支柱68
の下端部68dには、ブッシュ76が設けられており、
このブッシュ76にベース67の上面から突設したガイ
ドシャフト74が挿通されており、レンズホルダー支柱
68がスムーズに上下移動できるようになっている。ま
た、ベース67とレンズホルダー支柱68の下端部68
dとの間には、上下調整用ネジ73およびバネ75が連
結されており、回転によるネジ73の上下移動に応じて
レンズホルダー支柱68が上下移動し、その結果レンズ
ホルダー61に保持されたレンズ42が上下(副走査方
向x)に位置決めされる。
On the other hand, the vertical positioning mechanism 66 is provided between the base 67 and the lens holder support 68, as shown in FIG. The vertical positioning mechanism 66 includes a vertical adjustment screw 73, a guide shaft 74, and a spring 75. That is, the lens holder support 68
A bush 76 is provided at the lower end portion 68d of
A guide shaft 74 protruding from the upper surface of the base 67 is inserted into the bush 76, so that the lens holder support 68 can be smoothly moved up and down. In addition, the base 67 and the lower end 68 of the lens holder support 68
A vertical adjustment screw 73 and a spring 75 are connected between the lens holder d and d, and the lens holder column 68 moves up and down in accordance with the vertical movement of the screw 73 due to rotation, and as a result, the lens held by the lens holder 61. 42 is vertically positioned (sub scanning direction x).

【0020】このように、この実施例では、上下位置決
め機構66を設けているので、レンズ42の光軸調整が
容易となる。例えば、上記回動位置決め機構を用いてレ
ンズ42を回動軸69回りに回動させると、レンズ42
が光軸OAから大きくずれることがある。このような場
合、この上下位置決め機構66を用いることによって、
容易にレンズ42の光軸調整を行うことができる。
As described above, in this embodiment, since the vertical positioning mechanism 66 is provided, the optical axis of the lens 42 can be easily adjusted. For example, when the lens 42 is rotated around the rotation shaft 69 by using the rotation positioning mechanism, the lens 42
May be significantly deviated from the optical axis OA. In such a case, by using the vertical positioning mechanism 66,
The optical axis of the lens 42 can be easily adjusted.

【0021】次に、上記実施例にかかる回動位置決め機
構によって、副走査方向xにおける走査線の湾曲量をど
の程度低減でき、走査線がどのように変化するかについ
て、2つのモデルを挙げて説明する。
Next, the rotational positioning mechanism according to the above-mentioned embodiment can reduce the amount of curvature of the scanning line in the sub-scanning direction x and how the scanning line changes, using two models. explain.

【0022】(1) 第1のモデル 図5は、実施例における回動位置決め機構による効果を
説明するための第1の説明図である。ここでは、同図に
示すように、像面湾曲補正レンズ42の母線Lの端部を
通る直線を主走査方向yと一致させ、光軸OAとの交点
を原点Oとするとともに、原点Oから副走査方向xにX
座標を、主走査方向yにY座標を、また光軸方向zにZ
座標をとる3次元座標系を定義して説明する。また、像
面湾曲補正レンズ42は被走査面50の近傍に配置され
ることが多いため、被走査面50での走査線の湾曲はレ
ンズ42の副走査方向Xでの母線の湾曲とほぼ同じであ
ると仮定する。
(1) First Model FIG. 5 is a first explanatory view for explaining the effect of the rotary positioning mechanism in the embodiment. Here, as shown in the figure, the straight line passing through the end of the generatrix L of the field curvature correction lens 42 is made to coincide with the main scanning direction y, and the point of intersection with the optical axis OA is taken as the origin O and from the origin O. X in sub-scanning direction x
The coordinates are the Y coordinate in the main scanning direction y, and Z in the optical axis direction z.
A three-dimensional coordinate system that takes coordinates will be defined and described. Further, since the field curvature correction lens 42 is often arranged in the vicinity of the scanned surface 50, the curvature of the scanning line on the scanned surface 50 is almost the same as the curvature of the generatrix of the lens 42 in the sub-scanning direction X. Suppose that

【0023】図5のようにレンズ42の母線Lをyz平
面に投影したときに形成される投影線Lyzが半径R1 ,
中心(0,0,Z0 )の円弧で表すことができ、xy平
面に投影したときに形成される投影線Lxyが半径R2 ,
中心(X0 ,0,0)の円弧で表すことができる場合、
母線Lの走査面(yz平面)内での湾曲は、次式
As shown in FIG. 5, the projection line Lyz formed when the generatrix L of the lens 42 is projected on the yz plane has a radius R1,
It can be represented by an arc of the center (0, 0, Z0), and the projection line Lxy formed when projected on the xy plane has a radius R2,
If it can be represented by an arc of the center (X0,0,0),
The curvature of the generatrix L in the scanning plane (yz plane) is expressed by the following equation.

【0024】[0024]

【数1】 [Equation 1]

【0025】となる一方、母線Lの副走査方向xでの湾
曲は、次式
On the other hand, the curvature of the generatrix L in the sub-scanning direction x is

【0026】[0026]

【数2】 [Equation 2]

【0027】となる。これら数1および数2の連立式は
母線Lを示すものとなる。そこで、これらをX,Y,Z
の関係式に変形すると、
[0027] These simultaneous equations of Equations 1 and 2 show the bus line L. So, these are X, Y, Z
When transformed into the relational expression of

【0028】[0028]

【数3】 [Equation 3]

【0029】となる。ここで、光軸OA中心での副走査
方向xの湾曲量だけを考慮すると、母線Lの両端部を結
ぶ直線を回動軸として角度θ、すなわち、
It becomes Here, considering only the amount of bending in the sub-scanning direction x at the center of the optical axis OA, the angle θ, that is, the straight line connecting both ends of the generatrix L as the rotation axis, that is,

【0030】[0030]

【数4】 [Equation 4]

【0031】だけ回動させることにより、湾曲量を低減
させることができる。例えば、半径R1 ,R2 がそれぞ
れ”2000”,”9999.75 ”であり、座標X0 ,Z0 がそ
れぞれ”-9999.25”,”-1997.5 ”であると仮定する
と、被走査面50での走査線は図6の実線SL´とな
る。それに対し、数4を満足する角度θだけ回動軸回り
に回動させると、被走査面50での走査線は実線SLと
なり、被走査面50に形成される走査線の湾曲を抑制す
ることができる。
The amount of bending can be reduced by rotating only. For example, assuming that the radii R1 and R2 are "2000" and "9999.75" respectively, and the coordinates X0 and Z0 are "-9999.25" and "-1997.5" respectively, the scanning line on the surface 50 to be scanned is shown in FIG. Solid line SL '. On the other hand, when it is rotated about the rotation axis by the angle θ that satisfies the equation 4, the scanning line on the scanned surface 50 becomes the solid line SL, and the curvature of the scanning line formed on the scanned surface 50 is suppressed. You can

【0032】(2) 第2のモデル 図7は、実施例における回動位置決め機構による効果を
説明するための第2の説明図である。同図のようにレン
ズ42の母線Lをyz平面に投影したときに形成される
投影線Lyzが半径R1 ,中心(0,0,Z0 )の円弧で
表すことができ、xy平面に投影したときに形成される
投影線Lxyが、光軸OA中心で”X=X1 ”、両端部
で”X=0”を通る2つの直線で表すことができる場
合、上記と同様にして解析すると、
(2) Second Model FIG. 7 is a second explanatory view for explaining the effect of the rotary positioning mechanism in the embodiment. As shown in the figure, the projection line Lyz formed when the generatrix L of the lens 42 is projected onto the yz plane can be represented by an arc of radius R1 and center (0,0, Z0), and when projected onto the xy plane. When the projection line Lxy formed at is represented by two straight lines passing "X = X1" at the center of the optical axis OA and "X = 0" at both ends, when analyzed in the same manner as above,

【0033】[0033]

【数5】 [Equation 5]

【0034】[0034]

【数6】 [Equation 6]

【0035】が得られる。なお、副走査方向xの母線L
の湾曲はxz平面に対称であることから、数6では、”
Y≧0”の場合のみを考慮している。
Is obtained. The bus L in the sub-scanning direction x
Since the curvature of is symmetric in the xz plane,
Only the case of Y ≧ 0 ″ is considered.

【0036】ここで、上記と同様に、光軸OA中心での
副走査方向xの湾曲量だけを考慮すると、母線Lの両端
部を結ぶ直線を回動軸として角度θ、すなわち、
Here, similarly to the above, considering only the amount of curvature in the sub-scanning direction x at the center of the optical axis OA, the angle θ, that is, the straight line connecting both ends of the generatrix L as the rotation axis, that is,

【0037】[0037]

【数7】 [Equation 7]

【0038】だけ回動させることにより、湾曲量を低減
させることができる。例えば、半径R1 が”2000”であ
り、座標Z0 が”-1997.5 ”座標X1 が”0.5 ”である
と仮定すると、被走査面50での走査線は図8の実線S
L´となる。それに対し、数7を満足する角度θだけ回
動軸回りに回動させると、被走査面50での走査線は実
線SLとなり、被走査面50に形成される走査線の湾曲
を抑制することができる。
The amount of bending can be reduced by rotating only. For example, assuming that the radius R1 is "2000" and the coordinate Z0 is "-1997.5" and the coordinate X1 is "0.5", the scanning line on the surface 50 to be scanned is the solid line S in FIG.
It becomes L '. On the other hand, when it is rotated about the rotation axis by the angle θ that satisfies the expression 7, the scanning line on the scanned surface 50 becomes the solid line SL, and the curvature of the scanning line formed on the scanned surface 50 is suppressed. You can

【0039】なお、上記実施例においては、レンズホル
ダー61をレンズ42を保持可能に構成するとともに、
レンズ42を保持したままで主走査方向yと平行に伸び
る回動軸69回りに回動自在とし、外力に応じてレンズ
42をレンズホルダー61ごと回動する回動位置決め機
構が設けられているが、回動位置決め機構の構成はこれ
に限定されるものではなく、要は、像面湾曲補正レンズ
42を外力に応じて回動させ、位置決めすることができ
る構成であれば任意である。
In the above embodiment, the lens holder 61 is configured to hold the lens 42, and
While the lens 42 is held, a rotary positioning mechanism is provided which is rotatable about a rotary shaft 69 extending parallel to the main scanning direction y and which rotates the lens 42 together with the lens holder 61 according to an external force. The configuration of the rotary positioning mechanism is not limited to this, and any configuration is essential as long as the field curvature correction lens 42 can be rotated and positioned according to an external force.

【0040】[0040]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、像面
湾曲補正レンズを主走査方向と平行な回動軸回りに回動
自在に保持し、外部から与えられる力に応じて前記像面
湾曲補正レンズを前記回動軸回りに回動させるように構
成しているので、前記像面湾曲補正レンズの母線の姿勢
を調整することにより、走査面からの母線のずれを低減
し、その結果、被走査面に形成される走査線の湾曲を抑
制することができる。
As described above, according to the present invention, the field curvature correction lens is rotatably held around the rotation axis parallel to the main scanning direction, and the image is corrected in accordance with the external force. Since the surface curvature correction lens is configured to rotate about the rotation axis, the deviation of the generation line from the scanning surface can be reduced by adjusting the attitude of the generation line of the field curvature correction lens. As a result, the curvature of the scanning line formed on the surface to be scanned can be suppressed.

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

【図1】この発明にかかる光ビーム走査装置の一実施例
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light beam scanning device according to the present invention.

【図2】位置決め機構の上面図である。FIG. 2 is a top view of a positioning mechanism.

【図3】位置決め機構の正面図である。FIG. 3 is a front view of a positioning mechanism.

【図4】位置決め機構の側面図である。FIG. 4 is a side view of a positioning mechanism.

【図5】実施例における回動位置決め機構による効果を
説明するための第1の説明図である。
FIG. 5 is a first explanatory diagram for explaining the effect of the rotary positioning mechanism in the embodiment.

【図6】像面湾曲補正レンズの回動前および回動後の被
走査面での走査線の変化の様子を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing how the scanning lines change on the surface to be scanned before and after the rotation of the field curvature correction lens.

【図7】実施例における回動位置決め機構による効果を
説明するための第2の説明図である。
FIG. 7 is a second explanatory diagram for explaining the effect of the rotary positioning mechanism in the embodiment.

【図8】像面湾曲補正レンズの回動前および回動後の被
走査面での走査線の変化の様子を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing how the scanning lines change on the surface to be scanned before and after the rotation of the field curvature correction lens.

【図9】像面湾曲補正レンズと被走査面上の走査線との
関係を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a field curvature correction lens and a scanning line on a surface to be scanned.

【図10】像面湾曲補正レンズと被走査面上の走査線と
の関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a field curvature correction lens and a scanning line on a surface to be scanned.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 光源 30 回転多面鏡(偏向器) 31 鏡面(偏向面) 41 走査レンズ 42 像面湾曲補正レンズ 50 被走査面 69 回動軸 x 副走査方向 y 主走査方向 10 light source 30 rotating polygon mirror (deflector) 31 mirror surface (deflecting surface) 41 scanning lens 42 field curvature correction lens 50 surface to be scanned 69 rotation axis x sub-scanning direction y main scanning direction

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光ビームを副走査方向にのみ
集光させて線像を形成し、その線像上または近傍に偏向
面を有する偏向器によって前記光ビームを偏向し、偏向
された光ビームを走査レンズおよび前記副走査方向にパ
ワーを有し、かつ副走査方向に対しほぼ直交する主走査
方向に沿って母線が湾曲する像面湾曲補正レンズを介し
て被走査面上に照射することにより、前記主走査方向に
前記被走査面を走査する光ビーム走査装置において、 前記像面湾曲補正レンズを前記主走査方向と平行な回動
軸回りに回動自在に保持し、外部から与えられる力に応
じて前記像面湾曲補正レンズを前記回動軸回りに回動さ
せ、位置決めする回動位置決め機構を備えたことを特徴
とする光ビーム走査装置。
1. A light beam from a light source is condensed only in the sub-scanning direction to form a line image, and the light beam is deflected and deflected by a deflector having a deflection surface on or near the line image. The light beam is irradiated onto the surface to be scanned through the scanning lens and the field curvature correction lens having power in the sub-scanning direction and having the generatrix curve along the main scanning direction substantially orthogonal to the sub-scanning direction. As a result, in the light beam scanning device that scans the surface to be scanned in the main scanning direction, the field curvature correction lens is rotatably held about a rotation axis parallel to the main scanning direction, and is applied from the outside. A light beam scanning device comprising a rotation positioning mechanism for rotating and positioning the field curvature correction lens around the rotation axis according to a force applied.
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