JPH07318838A - Optical scanner - Google Patents
Optical scannerInfo
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- JPH07318838A JPH07318838A JP13115194A JP13115194A JPH07318838A JP H07318838 A JPH07318838 A JP H07318838A JP 13115194 A JP13115194 A JP 13115194A JP 13115194 A JP13115194 A JP 13115194A JP H07318838 A JPH07318838 A JP H07318838A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ノンインパクトプリン
タや複写機等において、レーザービームを感光体ドラム
などに走査して画像形成を行う光走査装置に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for forming an image in a non-impact printer, a copying machine or the like by scanning a laser beam on a photosensitive drum or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の光走査装置においては、
例えば特公昭62−36210号公報等に記載されてい
るように、光源からの光変調された光束を光偏向器とし
ての回転多面鏡の反射面で偏向反射させた後に、走査レ
ンズを介して被走査面上に導光して光走査を行ってい
る。このとき、回転多面鏡の各反射面が回転軸に対して
平行とならずに傾いていて角度誤差つまり面倒れが存在
すると、被走査面上の光束の走査位置が変位して最終的
な画像出力の品質に悪影響を与える。2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of optical scanning device,
For example, as described in Japanese Patent Publication No. 62-36210, the light-modulated light beam from a light source is deflected and reflected by a reflecting surface of a rotary polygon mirror as an optical deflector, and then, a scanning lens is used to cover it. Light is guided on the scanning surface to perform optical scanning. At this time, if each reflecting surface of the rotary polygon mirror is tilted without being parallel to the rotation axis and there is an angular error, that is, a surface tilt, the scanning position of the light beam on the surface to be scanned is displaced and the final image It adversely affects the output quality.
【0003】そこで、同公報はこのときの面倒れによる
悪影響を除去するために、シリンドリカルレンズにより
光源からのコリメートされた光ビームを、回転多面鏡の
反射面上に線状に結像させ、走査レンズにトーリックレ
ンズを用いて回転多面鏡の反射面と被走査面とを光学的
共役関係にすることを提案している。Therefore, in the publication, in order to eliminate the adverse effect due to the surface tilt at this time, a collimated light beam from a light source by a cylindrical lens is linearly imaged on the reflecting surface of the rotary polygon mirror and scanning is performed. It has been proposed to use a toric lens as the lens so that the reflecting surface of the rotary polygon mirror and the surface to be scanned have an optical conjugate relationship.
【0004】一般に、面倒れを補正する光学系では、シ
リンドリカルレンズやトーリックレンズ等の回転非対称
の光学系を用いており、その回転位置の精度が悪いとス
ポット径が絞りきれないとか、スポット形状が崩れるな
どの問題が生ずるので、光学系を高精度に形成すること
が必要となる。特に、光束を回転多面鏡の上に線状に結
像させるために使用されるシリンドリカルレンズ等の光
学素子の場合は、トーリックレンズ等に比べて寸法が小
さいために、光学箱等に精度良く取り付けることが難し
かったり、光学的にも縦横方向のパワーが大幅に異なる
ために、光軸の回りの回転精度が厳しく要求されてい
る。Generally, in an optical system for correcting a surface tilt, a rotationally asymmetric optical system such as a cylindrical lens or a toric lens is used. If the accuracy of the rotational position is poor, the spot diameter cannot be narrowed down, or the spot shape becomes small. Since problems such as collapse occur, it is necessary to form the optical system with high accuracy. In particular, in the case of an optical element such as a cylindrical lens used for forming a linear image of a light flux on a rotating polygon mirror, it has a smaller size than a toric lens, so it is mounted on an optical box or the like with high accuracy. It is difficult to do so, and the optical powers in the vertical and horizontal directions are drastically different, so that the rotation accuracy around the optical axis is strictly required.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】これに対して従来で
は、シリンドリカルレンズやその取付用光学箱をかなり
の精度で製作したり、またシリンドリカルレンズの下に
金属箔等をスペーサとして挿入してその厚さ調整を行っ
ていたため、時間とコストが大幅に掛かっている。ま
た、シリンドリカルレンズを回転させる場合でも、実際
の光軸とシリンドリカルレンズの回転中心がずれている
と、逆にスポット形状の悪化を招くといった問題があ
る。On the other hand, in the prior art, the cylindrical lens and the optical box for mounting the cylindrical lens are manufactured with considerable accuracy, and a metal foil or the like is inserted as a spacer under the cylindrical lens so that its thickness is increased. It was very time consuming and costly because it was adjusted. Further, even when the cylindrical lens is rotated, if the actual optical axis and the center of rotation of the cylindrical lens deviate from each other, the spot shape may be deteriorated.
【0006】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
簡素な構成で高精度な調整を実施できる光走査装置を提
供することにある。The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems,
An object of the present invention is to provide an optical scanning device that can perform highly accurate adjustment with a simple configuration.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る光走査装置は、光源からの光ビームを第
1の光学系を介して偏向器上に線状に結像し、該偏向器
で偏向された光ビームを第2の光学系を介して所定面上
に走査する光走査装置において、調整時に前記第1の光
学系をその光軸を中心に回転し得る構造としたことを特
徴とする。An optical scanning device according to the present invention for achieving the above object linearly images a light beam from a light source onto a deflector via a first optical system, In an optical scanning device which scans a light beam deflected by the deflector onto a predetermined surface via a second optical system, the first optical system has a structure capable of rotating about its optical axis during adjustment. It is characterized by
【0008】[0008]
【作用】上述の構成を有する光走査装置は、光源からの
光ビームを偏向器上に線状に結像させ、第1の光学系を
光軸の回りに光源と一体で回転させるか又は光源部は固
定し第1の光学系を光軸を中心にして回転させることに
より、実際の光軸に対して高精度で第1の光学系の調整
を行い、被走査面上に光ビームを繰り返し走査する。In the optical scanning device having the above-described structure, the light beam from the light source is linearly imaged on the deflector, and the first optical system is rotated integrally with the light source around the optical axis or the light source. Part is fixed and the first optical system is rotated about the optical axis to adjust the first optical system with high accuracy with respect to the actual optical axis, and the light beam is repeated on the scanned surface. To scan.
【0009】[0009]
【実施例】本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明
する。図1、図2は第1の実施例を示し、図1は光軸を
含み経時的に走査ビームが形成する面である走査断面を
示し、図2は光軸を含み走査断面と垂直な面である副走
査断面から見た構成図を示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments. 1 and 2 show a first embodiment, FIG. 1 shows a scanning cross section that is a surface that includes an optical axis and is formed by a scanning beam over time, and FIG. 2 shows a surface that includes the optical axis and is perpendicular to the scanning cross section. 3 is a configuration diagram viewed from the sub-scanning cross section.
【0010】半導体レーザー光源1の前方にはコリメー
タレンズ2、開口絞り3、シリンドリカルレンズ4、回
転多面鏡5が配置され、回転多面鏡5の反射方向に、集
束性を補正する結像レンズ6、走査直線性を補正する結
像レンズ7、感光体ドラム8が配置されている。A collimator lens 2, an aperture stop 3, a cylindrical lens 4 and a rotary polygonal mirror 5 are arranged in front of the semiconductor laser light source 1, and an imaging lens 6 for correcting the focusing property in the reflection direction of the rotary polygonal mirror 5, An image forming lens 7 and a photosensitive drum 8 that correct the scanning linearity are arranged.
【0011】半導体レーザー光源1から出射した光ビー
ムはコリメータレンズ2によりほぼ平行光とされ、開口
絞り3を通りその断面の大きさが調整される。平行光と
なった光ビームは、シリンドリカルレンズ4を通ること
により図2の断面方向である副走査方向にのみ集束作用
を受けて、焦線状となって回転多面鏡5の偏向面に入射
する。回転多面鏡5は図1の矢印の方向に高速に回転し
ており、入射した光ビームは高速で偏向走査される。The light beam emitted from the semiconductor laser light source 1 is made into substantially parallel light by the collimator lens 2, passes through the aperture stop 3, and the size of its cross section is adjusted. The light beam that has become parallel light is focused only in the sub-scanning direction, which is the cross-sectional direction of FIG. 2, by passing through the cylindrical lens 4, and becomes a focal line to enter the deflecting surface of the rotary polygon mirror 5. . The rotary polygon mirror 5 rotates at high speed in the direction of the arrow in FIG. 1, and the incident light beam is deflected and scanned at high speed.
【0012】回転多面鏡5の反射面上の線分Pで反射し
た光ビームは、結像レンズ6、7によりその集束性と走
査直線性つまりfθ特性が補正されて、感光体ドラム8
上を矢印の方向に等速で繰り返し走査する。このとき、
感光体ドラム8は副走査方向に所定量ずつ回転している
ので、画像データによって変調された光ビームは、感光
体ドラム8上に二次元的に画像を形成することができ
る。The light beam reflected by the line segment P on the reflecting surface of the rotary polygonal mirror 5 has its focusing property and scanning linearity, that is, f.theta.
The upper part is repeatedly scanned in the direction of the arrow at a constant speed. At this time,
Since the photoconductor drum 8 rotates by a predetermined amount in the sub-scanning direction, the light beam modulated by the image data can form a two-dimensional image on the photoconductor drum 8.
【0013】図2は図1の主走査断面での光学的な共役
関係が、副走査断面での共役関係と異なることを示して
いる。図2の断面に関しては、シリンドリカルレンズ4
によって反射線分P上に結像点Xが来るようにされ、結
像点Xと感光体ドラム8上のA点が結像レンズ6、7に
よって光学的に共役となっている。従って、回転多面鏡
5の偏向反射面に面倒れが生じても、A点での位置の変
動を引き起こさないように光学系が構成されている。FIG. 2 shows that the optical conjugate relationship in the main scanning section of FIG. 1 is different from the conjugate relationship in the sub scanning section. Regarding the cross section of FIG. 2, the cylindrical lens 4
The image forming point X is made to come on the reflection line segment P, and the image forming point X and the point A on the photosensitive drum 8 are optically conjugated by the image forming lenses 6 and 7. Therefore, the optical system is configured so as not to cause the position variation at the point A even if the deflecting and reflecting surface of the rotary polygon mirror 5 is tilted.
【0014】図3は半導体レーザー光源1、コリメータ
レンズ2、開口絞り3、シリンドリカルレンズ4の取付
構造の断面図、図4は回転多面鏡5を含めた斜視図を示
している。半導体レーザー光源1は基台11に固定され
ており、基台11はホルダ12に固定されている。コリ
メータレンズ2は開口絞り3と共に鏡筒13に収めら
れ、ホルダ12内に取り付けられており、ホルダ12に
対しては光軸L方向のピント調整が終わった後に固定さ
れる。シリンドリカルレンズ4も同様に光軸L方向のピ
ント調整が終わった後にホルダ12に固定される。FIG. 3 is a sectional view of the mounting structure of the semiconductor laser light source 1, the collimator lens 2, the aperture stop 3, and the cylindrical lens 4, and FIG. 4 is a perspective view including the rotary polygon mirror 5. The semiconductor laser light source 1 is fixed to a base 11, and the base 11 is fixed to a holder 12. The collimator lens 2 is housed in the lens barrel 13 together with the aperture stop 3 and mounted in the holder 12, and is fixed to the holder 12 after the focus adjustment in the optical axis L direction is completed. Similarly, the cylindrical lens 4 is also fixed to the holder 12 after the focus adjustment in the optical axis L direction is completed.
【0015】半導体レーザー光源1、基台11、ホルダ
12、コリメータレンズ2、開口絞り3、鏡筒13、シ
リンドリカルレンズ4は1個の光源部ユニット14にな
っており、回転多面鏡5や結像レンズ6、7が固定され
る光学箱15の光源部ユニット取付孔15aに固定さ
れ、図4に示すように光源部ユニット14は取付孔15
aに対して矢印方向に、光軸Lの回りに2°〜3°程度
の範囲で回転できるようになっている。The semiconductor laser light source 1, the base 11, the holder 12, the collimator lens 2, the aperture stop 3, the lens barrel 13, and the cylindrical lens 4 form a single light source unit 14, which includes a rotary polygon mirror 5 and an image forming unit. The lenses 6 and 7 are fixed in the light source unit mounting holes 15a of the optical box 15, and the light source unit 14 is mounted in the mounting holes 15 as shown in FIG.
It can be rotated about the optical axis L in the arrow direction with respect to a within a range of about 2 ° to 3 °.
【0016】シリンドリカルレンズ4の製造誤差や取付
誤差により生ずる光軸の回りの回転誤差は、光源部ユニ
ット14の上述の回転により補正することができる。従
って、シリンドリカルレンズ4の回転による走査面上の
結像スポットの劣化を無くすことができ、高性能な微小
スポットを安定して結像することができる。A rotation error about the optical axis caused by a manufacturing error or a mounting error of the cylindrical lens 4 can be corrected by the above rotation of the light source unit 14. Therefore, it is possible to eliminate the deterioration of the image forming spot on the scanning surface due to the rotation of the cylindrical lens 4, and it is possible to stably form an image of a high-performance minute spot.
【0017】また、コリメータレンズ2とシリンドリカ
ルレンズ4が一体とされ、同一ホルダ12上に固定され
ているので構造的に簡単であり、かつシリンドリカルレ
ンズ4は実際の光軸L上を精度良く回転することができ
るので微妙な調整も可能となる。この場合に、シリンド
リカルレンズ4を通過する光ビームの位置は、シリンド
リカルレンズ4を回転させても全く変化することはな
い。Further, since the collimator lens 2 and the cylindrical lens 4 are integrated and fixed on the same holder 12, it is structurally simple, and the cylindrical lens 4 rotates on the actual optical axis L with high precision. Since it is possible, fine adjustment is also possible. In this case, the position of the light beam passing through the cylindrical lens 4 does not change at all even if the cylindrical lens 4 is rotated.
【0018】なお、半導体レーザー光源1を取り付けた
基台11はホルダ12に固定して、ホルダ12と共に回
転可能としたが、基台11はホルダ12と別個にして半
導体レーザー光源1は回転しないようにしてもよい。The base 11 to which the semiconductor laser light source 1 is attached is fixed to the holder 12 and is rotatable with the holder 12. However, the base 11 is separate from the holder 12 so that the semiconductor laser light source 1 does not rotate. You may
【0019】また、コリメータレンズ2とシリンドリカ
ルレンズ4の光学部材を1つのアナモルフィックなトー
リックレンズ等で置き換える形式にして、回転調整する
光学系も実現可能である。It is also possible to realize an optical system for rotation adjustment by replacing the optical members of the collimator lens 2 and the cylindrical lens 4 with a single anamorphic toric lens or the like.
【0020】図5は第2の実施例の光源部ユニット14
の断面図、図6は回転多面鏡5を含めた斜視図である。
シリンドリカルレンズ4は鏡筒16に固定されており、
鏡筒16はホルダ17に回転自在に嵌合されている。FIG. 5 shows the light source unit 14 of the second embodiment.
FIG. 6 is a perspective view including the rotary polygon mirror 5.
The cylindrical lens 4 is fixed to the lens barrel 16,
The lens barrel 16 is rotatably fitted in a holder 17.
【0021】従って、ホルダ17に対して鏡筒16の軸
方向の移動による光軸L方向のピント調整と、光軸Lの
回りの回転調整とを行うことができ、シリンドリカルレ
ンズ4は単独で調整できるので、微妙な調整に有効であ
る。Therefore, the focus adjustment in the optical axis L direction by the axial movement of the lens barrel 16 with respect to the holder 17 and the rotation adjustment around the optical axis L can be performed, and the cylindrical lens 4 is independently adjusted. This is effective for making fine adjustments.
【0022】図7は第3の実施例を示し、第1の実施例
では光源部ユニット14を光学箱15の取付孔15aに
挿入後に回転調整を行っているが、本実施例では図7
(a) 、(b) に示すように、光学箱15に設けられたV溝
18やU溝19の上に光源部ユニット14が回転自在に
載置されている。FIG. 7 shows a third embodiment. In the first embodiment, the rotation adjustment is performed after the light source unit 14 is inserted into the mounting hole 15a of the optical box 15, but in this embodiment, the rotation adjustment is performed.
As shown in (a) and (b), the light source unit 14 is rotatably mounted on the V groove 18 and the U groove 19 provided in the optical box 15.
【0023】従って、光源部ユニット14のV溝18、
U溝19に対する光軸L方向の移動、光軸Lを中心とす
る回転によってピント調整、回転調整を行うことがで
き、調整後に固定すればよい。Therefore, the V groove 18 of the light source unit 14 is
Focus adjustment and rotation adjustment can be performed by movement in the direction of the optical axis L with respect to the U groove 19 and rotation about the optical axis L, and it may be fixed after the adjustment.
【0024】[0024]
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る光走査
装置は、光源からの光ビームを偏向器上に結像する第1
の光学系を、光源部と共に又は光源部とは別個に回転さ
せ、実際の光軸上に対し精度良く傾き調整を行うことに
より、微小スポットの高性能スキャナの調整にも適用可
能であり、また構成的に簡単であるので低コストで済
む。As described above, the optical scanning device according to the present invention forms the light beam from the light source on the deflector.
By rotating the optical system of (1) together with the light source unit or separately from the light source unit and adjusting the tilt accurately with respect to the actual optical axis, it is also applicable to adjustment of a high-performance scanner with a small spot. Since it is structurally simple, the cost is low.
【図1】第1の実施例の主走査断面から見た構成図であ
る。FIG. 1 is a configuration diagram as seen from a main scanning section of a first embodiment.
【図2】副走査断面から見た構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram viewed from a sub-scan section.
【図3】光源部ユニットの断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a light source unit.
【図4】斜視図である。FIG. 4 is a perspective view.
【図5】第2の実施例の光源部ユニットの断面図であ
る。FIG. 5 is a sectional view of a light source unit according to a second embodiment.
【図6】斜視図である。FIG. 6 is a perspective view.
【図7】第3の実施例の光源部ユニットの斜視図であ
る。FIG. 7 is a perspective view of a light source unit according to a third embodiment.
1 半導体レーザー光源 2 コリメータレンズ 3 開口絞り 4 シリンドリカルレンズ 5 回転多面鏡 11 基台 12、17 ホルダ 13、16 鏡筒 14 光源部ユニット 15 光学箱 18 V溝 19 U溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor laser light source 2 Collimator lens 3 Aperture stop 4 Cylindrical lens 5 Rotating polygonal mirror 11 Base 12, 17 Holder 13, 16 Lens barrel 14 Light source unit 15 Optical box 18 V groove 19 U groove
Claims (2)
して偏向器上に線状に結像し、該偏向器で偏向された光
ビームを第2の光学系を介して所定面上に走査する光走
査装置において、調整時に前記第1の光学系をその光軸
を中心に回転し得る構造としたことを特徴とする光走査
装置。1. A light beam from a light source is linearly imaged on a deflector via a first optical system, and the light beam deflected by the deflector is directed to a predetermined surface via a second optical system. An optical scanning device for scanning upward, wherein the first optical system has a structure capable of rotating about the optical axis thereof during adjustment.
ズを含む請求項1に記載の光走査装置。2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the first optical system includes a cylindrical lens.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13115194A JPH07318838A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Optical scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13115194A JPH07318838A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Optical scanner |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07318838A true JPH07318838A (en) | 1995-12-08 |
Family
ID=15051199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13115194A Pending JPH07318838A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Optical scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07318838A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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KR102083759B1 (en) * | 2019-07-31 | 2020-03-02 | (주)이즈미디어 | Apparatus for inspecting alignment of optical device |
-
1994
- 1994-05-20 JP JP13115194A patent/JPH07318838A/en active Pending
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