JPH09211353A - Scanning optical device - Google Patents

Scanning optical device

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JPH09211353A
JPH09211353A JP4544296A JP4544296A JPH09211353A JP H09211353 A JPH09211353 A JP H09211353A JP 4544296 A JP4544296 A JP 4544296A JP 4544296 A JP4544296 A JP 4544296A JP H09211353 A JPH09211353 A JP H09211353A
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scanning
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光規 飯間
Naoshi Mizuguchi
直志 水口
Masahiro Ono
政博 大野
Hiroshi Kanazawa
浩 金沢
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent incident light from being affected by polarized light, to detect exact light quantity and to prevent erroneous control by constituting a device so that a luminous flux transmitted through an aperture formed on a mirror may be made incident on a detector. SOLUTION: The mirror 146 separating the luminous flux transmitted through a slit into two is constituted of a reflection part 146a being a rectangular reflection mirror and a transmission part 146b being a hole piercing the center part of the mirror 146a from a front surface to a back surface. The vertical direction of the mirror 146 is aligned with a subscanning direction (direction Z) and the horizontal direction thereof corresponds to a main scanning direction (direction Y' in this case) on a scanning object plane. The luminous flux made incident on the reflection part 146b out of the luminous flux made incident on an incident range L is reflected toward a polygon mirror. Meanwhile, the luminous flux made incident on the transmission part 146b passes through the transmission part 146b and is made incident on an APC(automatic power control) signal detection part detecting light quantity and obtaining a signal for controlling output from a semiconductor laser.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリンタ
等において光ビームを走査する走査光学装置に関し、よ
り詳細には、複数の光ビームを同時に走査するマルチビ
ーム走査光学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 a scanning optical device for scanning a light beam in a laser printer or the like, and more particularly to a multi-beam scanning optical device for simultaneously scanning a plurality of light beams.

【0002】[0002]

【従来の技術】ここで、走査光学装置は、各半導体レー
ザー等の光源を制御するための、光量を検出する検出器
を備えており、検出器からのフィードバックにより光源
の出力光量を制御している。そのため、従来より、走査
光学装置の光源からポリゴンミラーまでの光路中にハー
フミラーを設け、ハーフミラーによって反射された光束
をポリゴンミラーに導き、ハーフミラーを透過した光束
を検出器に導いている。
2. Description of the Related Art Here, a scanning optical device is provided with a detector for detecting a light amount for controlling a light source such as each semiconductor laser, and the output light amount of the light source is controlled by feedback from the detector. There is. Therefore, conventionally, a half mirror is provided in the optical path from the light source of the scanning optical device to the polygon mirror, the light flux reflected by the half mirror is guided to the polygon mirror, and the light flux transmitted through the half mirror is guided to the detector.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハーフ
ミラーの表面には、入射光の一部を反射し一部を透過す
るための誘電体材料のコーティングが施されており、誘
電体材料は偏光性を有している。一方、光ファイバーを
用いた各点光源は、光ファイバーの個体差等に起因し
て、夫々偏光特性が異なっている。そのため、点光源毎
に偏光依存性に差が生じるという問題点があり、このよ
うな偏光依存性の差を補正するのは極めて困難である。
また、このようなマルチビーム走査光学装置に限らなく
とも、光源として偏光依存性のある部材が使用されてい
れば、製品間の固体差のため偏光依存性に差が生じると
いう問題点はやはり発生する。
However, the surface of the half mirror is coated with a dielectric material for reflecting a part of incident light and transmitting a part thereof, and the dielectric material has a polarization property. have. On the other hand, each point light source using an optical fiber has different polarization characteristics due to individual differences of the optical fiber. Therefore, there is a problem in that the polarization dependence differs for each point light source, and it is extremely difficult to correct such a polarization dependence difference.
Further, even if not limited to such a multi-beam scanning optical device, if a member having a polarization dependency is used as a light source, the problem that the polarization dependency is different due to the individual difference between products still occurs. To do.

【0004】本発明は、正確な光量の検出を可能にす
る、走査光学装置を提供することを目的とするものであ
る。
An object of the present invention is to provide a scanning optical device which enables accurate detection of the amount of light.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明による走査光学装置は、光源と、光源からの
光束を所定の方向に走査する偏向手段と、光源を制御す
るために光源からの光量を検出する検出手段と、光源と
偏向手段との間に設けられ、光源からの光束を偏向手段
と検出手段に夫々導くための光束分離手段と、を備える
と共に、光束分離手段は反射鏡と、該反射鏡に入射する
光束の光軸方向に該反射鏡を貫通する開口とを有し、反
射鏡に反射された光束が偏向手段に導かれ、開口を通っ
た光束が検出手段に導かれること、を特徴とするもので
ある。このように構成することにより、開口を透過した
光束が検出器に入射するため、偏光の影響を受けない。
In order to solve the above-mentioned problems, a scanning optical device according to the present invention comprises a light source, a deflection means for scanning a light beam from the light source in a predetermined direction, and a light source for controlling the light source. The light beam separating means is provided between the light source and the deflecting means, and the light beam separating means is provided between the light source and the deflecting means for guiding the light beam from the light source to the deflecting means and the detecting means respectively. A mirror and an opening penetrating the reflecting mirror in the optical axis direction of the light entering the reflecting mirror, the light reflected by the reflecting mirror is guided to the deflecting means, and the light passing through the opening is detected by the detecting means. It is characterized by being guided. With this configuration, the light flux that has passed through the aperture is incident on the detector, and thus is not affected by the polarization.

【0006】上記の開口は円形状あるいはスリット形状
に構成することができる。そして、スリットを、走査対
象面における副走査方向に対応する方向に延びた形状と
して構成することも可能である。また、スリットを、偏
向手段による走査対象面における主走査方向に対応する
方向に延びた形状として構成しても良い。ここで、主走
査方向とは上記の偏向手段の走査の方向であり、副走査
方向とは上記の偏向手段による走査対象面において主走
査方向に直交する方向である。
The above-mentioned opening can be formed in a circular shape or a slit shape. Then, the slit may be formed in a shape extending in a direction corresponding to the sub-scanning direction on the surface to be scanned. Further, the slit may be formed in a shape extending in a direction corresponding to the main scanning direction on the surface to be scanned by the deflecting means. Here, the main scanning direction is the scanning direction of the deflecting means, and the sub-scanning direction is the direction orthogonal to the main scanning direction on the surface to be scanned by the deflecting means.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかる走査光学
装置の実施形態を説明する。実施形態として示される走
査光学装置は、8本のレーザ光を同時に走査させること
により、一回の走査で8本の走査線を同時に形成するマ
ルチビーム走査光学装置である。まず、装置全体の概略
構成を説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of a scanning optical device according to the present invention will be described below. The scanning optical device shown as the embodiment is a multi-beam scanning optical device that simultaneously scans eight laser beams to simultaneously form eight scanning lines in one scan. First, the schematic configuration of the entire apparatus will be described.

【0008】図1は走査光学装置を示す斜視図、図2は
走査光学装置を感光体ドラムと共に示す側面図である。
走査光学装置は、図1に示されるように、ほぼ直方体状
の偏平なケーシング1内に走査光学系を配して構成され
ている。ケーシング1の上部開口は、使用時には上部蓋
体2により閉成される。
FIG. 1 is a perspective view showing a scanning optical device, and FIG. 2 is a side view showing the scanning optical device together with a photosensitive drum.
As shown in FIG. 1, the scanning optical device is configured by arranging a scanning optical system in a flat casing 1 having a substantially rectangular parallelepiped shape. The upper opening of the casing 1 is closed by the upper lid 2 when in use.

【0009】ケーシング1の図中上部には、画像情報に
関する信号を受けるコネクタ部102が設けられてい
る。コネクタ102に隣接してレーザーブロック支持基
板300が設けられ、支持基板300には、上記信号に
基づき光束を発する8つの半導体レーザー101と光フ
ァイバー120の入力端とを向き合わせて保持するレー
ザーブロック310が固定されている。これにより、8
つの光ファイバー120に光束が導かれる。
At the upper part of the casing 1 in the figure, a connector section 102 for receiving signals relating to image information is provided. A laser block support substrate 300 is provided adjacent to the connector 102, and a laser block 310 that holds the eight semiconductor lasers 101 that emit a light beam based on the above signals and the input ends of the optical fibers 120 face each other is provided on the support substrate 300. It is fixed. As a result, 8
The light flux is guided to one optical fiber 120.

【0010】光ファイバー120の射出側の端面120
bは、ファイバーアライメントブロック130により保
持されている。射出端面120bからの光束は、コリメ
ートレンズ140、後述するミラー146、ダイナミッ
クプリズム160、及びシリンドリカルレンズ170を
介して、ポリゴンミラー180に入射する。ポリゴンミ
ラー180は、ケーシング1に固定されたポリゴンモー
タ371(図2参照)により回転駆動されており、ミラ
ー面に入射した光束を反射・偏向する。ポリゴンミラー
180により偏向された光束は、結像レンズであるfθ
レンズ190に入射する。fθレンズ190からの光束
は、折り返しミラー200によって図中下側に反射さ
れ、図2に示されるように走査対象面である感光体ドラ
ム210上に結像する。
The end face 120 of the optical fiber 120 on the exit side
b is held by the fiber alignment block 130. The light flux from the exit end face 120b enters a polygon mirror 180 via a collimator lens 140, a mirror 146 described later, a dynamic prism 160, and a cylindrical lens 170. The polygon mirror 180 is rotationally driven by a polygon motor 371 (see FIG. 2) fixed to the casing 1, and reflects / deflects the light beam incident on the mirror surface. The light beam deflected by the polygon mirror 180 is fθ which is an imaging lens.
It enters the lens 190. The light flux from the fθ lens 190 is reflected downward by the folding mirror 200 in the figure and forms an image on the photosensitive drum 210, which is the surface to be scanned, as shown in FIG.

【0011】ここで、光学素子の作用を規定するため、
光軸に垂直な面内でfθレンズ190及び感光体ドラム
210(図2)上での光束の走査方向を主走査方向、光
軸に垂直な面内で主走査方向に直行する方向を副走査方
向として定義する。また、図中にfθレンズ190の光
軸と平行なX軸、このX軸に垂直な面内で互いに直行す
るY軸、Z軸を定義する。Y軸およびZ軸は、それぞれ
主走査方向および副走査方向に一致する。
Here, in order to define the operation of the optical element,
In the plane perpendicular to the optical axis, the scanning direction of the light flux on the fθ lens 190 and the photosensitive drum 210 (FIG. 2) is the main scanning direction, and in the plane perpendicular to the optical axis, the direction orthogonal to the main scanning direction is the sub-scanning direction. Define as direction. Further, in the figure, an X axis parallel to the optical axis of the fθ lens 190, and a Y axis and a Z axis orthogonal to each other in a plane perpendicular to the X axis are defined. The Y axis and the Z axis correspond to the main scanning direction and the sub scanning direction, respectively.

【0012】次に、上記の装置の光学系の概略を示す図
3に基づいて光学系の各構成要素について説明する。光
源部100は、8つの半導体レーザー101と、これら
の半導体レーザーから発する発散光束を伝送する8本の
光ファイバー120と、これらの光ファイバー120を
直線上に整列させるファイバーアライメントブロック1
30とから構成されている。光ファイバー120は、コ
ア径が6μm、クラッドを含めた全体の径が125μmの
石英ガラスファイバーである。
Next, each component of the optical system will be described with reference to FIG. 3 showing the outline of the optical system of the above-mentioned apparatus. The light source unit 100 includes eight semiconductor lasers 101, eight optical fibers 120 that transmit divergent light beams emitted from these semiconductor lasers, and a fiber alignment block 1 that aligns these optical fibers 120 in a straight line.
30. The optical fiber 120 is a silica glass fiber having a core diameter of 6 μm and an overall diameter including the cladding of 125 μm.

【0013】光ファイバー120の入射端面120aを
含む端部は支持管であるファイバー支持体319により
保持されている。ファイバー支持体319は、入射端1
20aと半導体レーザー101が対向した状態で、レー
ザーブロック310に保持される。そして、半導体レー
ザー101から発せられた光束は、光ファイバー120
の入射端面120aに入射する。
The end of the optical fiber 120 including the incident end face 120a is held by a fiber support 319 which is a support tube. The fiber support 319 has an entrance end 1
The semiconductor laser 101 is held by the laser block 310 while the semiconductor laser 101 and the semiconductor laser 101 face each other. Then, the light flux emitted from the semiconductor laser 101 is reflected by the optical fiber 120.
Is incident on the incident end face 120a.

【0014】図3に示すように、光源部100とポリゴ
ンミラー180との間の光路中には、光ファイバーの射
出端面から射出する発散光束を平行光束にするコリメー
トレンズ140、コリメートレンズ140を射出した光
束の主走査方向と副走査方向の辺をもつ長方形の開口部
によってビーム形状を制御するスリット142、スリッ
ト142を透過した光束を2つに分離するミラー14
6、ミラー146で反射された光束の副走査方向の角度
を回転することにより逐次制御するダイナミックプリズ
ム160、そして、ダイナミックプリズム160により
角度制御された光束を副走査方向に収束させるシリンド
リカルレンズ170が設けられている。
As shown in FIG. 3, in the optical path between the light source section 100 and the polygon mirror 180, the collimating lens 140 and the collimating lens 140 which make the divergent light beam emitted from the exit end face of the optical fiber into a parallel light beam are emitted. A slit 142 for controlling the beam shape by a rectangular opening having sides in the main scanning direction and the sub-scanning direction of the light beam, and a mirror 14 for separating the light beam transmitted through the slit 142 into two.
6, a dynamic prism 160 that sequentially controls the angle of the light beam reflected by the mirror 146 in the sub-scanning direction, and a cylindrical lens 170 that converges the light beam whose angle is controlled by the dynamic prism 160 in the sub-scanning direction. Has been.

【0015】ファイバー120の射出端面120bは、
ファイバーアライメントブロック130等によって、主
走査方向に対して所定角度傾斜した直線上に所定間隔を
おいて配列され、図4に示す点光源列を形成する。この
8つの点光源よりなる点光源列からの光束は、図3にお
いて、コリメートレンズ140、シリンドリカルレンズ
170等を透過し、ポリゴンミラー180のミラー面近
傍に、副走査方向に結像する。ポリゴンミラー180へ
の入射光束は、ポリゴンミラー180の回転によりY方
向に走査され、fθレンズ190に入射する。
The exit end face 120b of the fiber 120 is
By the fiber alignment block 130 and the like, they are arranged at a predetermined interval on a straight line inclined at a predetermined angle with respect to the main scanning direction to form the point light source array shown in FIG. The light flux from the point light source array including the eight point light sources passes through the collimator lens 140, the cylindrical lens 170, and the like in FIG. 3, and forms an image in the sub-scanning direction near the mirror surface of the polygon mirror 180. The incident light flux on the polygon mirror 180 is scanned in the Y direction by the rotation of the polygon mirror 180 and is incident on the fθ lens 190.

【0016】fθレンズ190は、ポリゴンミラー18
0側から折り返しミラー200側に向けて順に、主走査
方向、副走査方向の両方向に関してそれぞれ負、正、
正、負のパワーを有する第1、第2、第3、第4レンズ
191、193、195、197よりなるものである。
The fθ lens 190 is a polygon mirror 18
From the 0 side to the folding mirror 200 side, negative, positive, and positive in the main scanning direction and the sub scanning direction, respectively.
The first, second, third, and fourth lenses 191, 193, 195, and 197 having positive and negative powers are used.

【0017】fθレンズ190透過した光束は、折り返
しミラー200を介し、感光体ドラム210表面(図
2)に結像すると共に、主走査方向の走査速度が等速に
なる。感光体ドラム210は、走査に同期して矢印R方
向に回転駆動され、これにより感光体ドラム210の表
面に静電潜像が形成される。
The light flux transmitted through the fθ lens 190 forms an image on the surface of the photosensitive drum 210 (FIG. 2) via the folding mirror 200, and the scanning speed in the main scanning direction becomes constant. The photoconductor drum 210 is rotationally driven in the direction of arrow R in synchronization with scanning, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor drum 210.

【0018】次に、ミラー146について説明する。図
5にミラー146を示す。図5に示すように、ミラー1
46は、長方形の反射鏡である反射部146aと、反射
鏡146aの中心部を表裏に貫通した孔である透過部1
46bよりなっている。なお、図5において、鉛直方向
は副走査方向(Z方向)と一致し、水平方向は走査対象
面における主走査方向に対応する(ここではY’方向と
する)。
Next, the mirror 146 will be described. The mirror 146 is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the mirror 1
Reference numeral 46 denotes a reflecting portion 146a which is a rectangular reflecting mirror, and a transmitting portion 1 which is a hole which penetrates the center of the reflecting mirror 146a to the front and back.
It consists of 46b. In FIG. 5, the vertical direction corresponds to the sub-scanning direction (Z direction), and the horizontal direction corresponds to the main scanning direction on the surface to be scanned (here, the Y'direction).

【0019】ミラー146には、ファイバー120の射
出端面120bよりなる8つの点光源(図4)からの射
出光が重複してほぼ一つになった光束が入射する。当該
光束は、スリット142(図3)を通過することによっ
て略長方形に整形されている。ミラー142において当
該光束の入射範囲をLで示す。
The mirror 146 receives a bundle of light beams, which are formed by overlapping the light beams emitted from the eight point light sources (FIG. 4) composed of the light emitting end face 120b of the fiber 120. The light flux is shaped into a substantially rectangular shape by passing through the slit 142 (FIG. 3). The incident range of the light flux on the mirror 142 is indicated by L.

【0020】入射範囲Lに入射した光束のうち、反射部
146aに入射した光束はポリゴンミラー180に向け
て反射される。一方、透過部146bに入射した光束
は、透過部146bを通過して、光量を検出して半導体
レーザーの出力をコントロールするための信号を得るA
PC(オートマチックパワーコントロール)信号検出部1
50に入射する。透過部146bの面積は入射範囲Lの
20分の1であり、入射光全体の5%がAPC信号検出
部150に導かれる。
Of the light fluxes incident on the incident range L, the light fluxes incident on the reflecting portion 146a are reflected toward the polygon mirror 180. On the other hand, the light flux incident on the transmission part 146b passes through the transmission part 146b, detects the light amount, and obtains a signal for controlling the output of the semiconductor laser.
PC (Automatic Power Control) signal detector 1
It is incident on 50. The area of the transmission part 146b is 1/20 of the incident range L, and 5% of the entire incident light is guided to the APC signal detection part 150.

【0021】図3に示すように、APC信号検出部15
0に入射した光束は、コンデンサレンズ151により収
束され、APC用受光素子155に入射する。各半導体
レーザー101は、各走査毎に、感光体ドラム210上
のビームスポットが描画範囲に入る前のタイミングでそ
れぞれ別個に順次発光し、APC用の受光素子155に
は各半導体レーザー101からの光束が時間的に分離さ
れて入射する。
As shown in FIG. 3, the APC signal detecting section 15
The light flux incident on 0 is converged by the condenser lens 151 and is incident on the APC light receiving element 155. Each semiconductor laser 101 sequentially emits light separately for each scan at a timing before the beam spot on the photosensitive drum 210 enters the drawing range, and the light receiving element 155 for APC emits a light beam from each semiconductor laser 101. Are temporally separated and are incident.

【0022】APC用受光素子155から検出される各
半導体レーザー101の出力は、図示しないAPC信号
生成回路に入力され、夫々の出力に対応した信号(AP
C信号とする)として各半導体レーザーを駆動する半導
体レーザー駆動回路に入力させる。例えば、第1の半導
体レーザー101が発光している期間内の一定期間にA
PC信号生成回路から出力されたAPC信号が、第1の
半導体レーザー101を駆動する第1の半導体レーザー
駆動回路に入力される。各半導体レーザー駆動回路は、
入力されるAPC信号に基づいて半導体レーザーの出力
が基準レベルとなるようゲインを設定する。
The output of each semiconductor laser 101 detected from the APC light receiving element 155 is input to an APC signal generation circuit (not shown), and signals (AP) corresponding to the respective outputs are output.
It is input to the semiconductor laser drive circuit that drives each semiconductor laser as C signal). For example, when the first semiconductor laser 101 emits light, A
The APC signal output from the PC signal generation circuit is input to the first semiconductor laser drive circuit that drives the first semiconductor laser 101. Each semiconductor laser drive circuit,
The gain is set so that the output of the semiconductor laser becomes the reference level based on the input APC signal.

【0023】感光体ドラム210上のビームスポットが
描画範囲に入ると、半導体レーザー駆動回路は、入力さ
れる描画信号に基づいて半導体レーザー101をオンオ
フ制御するが、この際の駆動電圧はAPC信号に基づい
て設定されたゲインにより調整される。この構成によ
り、感光体ドラム面上におけるビームスポットの強度が
基準レベルとなるよう半導体レーザー101の出力が制
御される。
When the beam spot on the photoconductor drum 210 enters the drawing range, the semiconductor laser driving circuit controls the semiconductor laser 101 on / off based on the inputted drawing signal. The driving voltage at this time is the APC signal. It is adjusted by the gain set based on the above. With this configuration, the output of the semiconductor laser 101 is controlled so that the intensity of the beam spot on the surface of the photoconductor drum becomes the reference level.

【0024】以上のように、APC信号検出部150に
は、透過部146bを通過した、偏光の影響を受けてい
ない光束が入射する。従って、APC信号検出部150
は、正確な光量を検出することができる。
As described above, the light beam that has passed through the transmission part 146b and is not affected by the polarization enters the APC signal detection part 150. Therefore, the APC signal detector 150
Can detect the exact amount of light.

【0025】なお、透過部146bの形成によって、反
射部146aにより反射された光束に回折現象が発生
し、結像面に結像される光量分布が変化する。図6に、
透過部146bを設けた場合と設けない場合の、結像面
における主走査方向(Y方向)の光量分布の一例を示
す。また、図7に、図6に対応するビームスポットの形
状を示す。なお、図6には、感光体ドラム210表面に
静電潜像を形成するために最低限必要な光量Eを破線で
示す。
By the formation of the transmissive portion 146b, a diffraction phenomenon occurs in the light beam reflected by the reflective portion 146a, and the light amount distribution imaged on the image plane changes. In FIG.
An example of the light amount distribution in the main scanning direction (Y direction) on the image plane with and without the transmission part 146b is shown. Further, FIG. 7 shows the shape of the beam spot corresponding to FIG. In FIG. 6, the minimum amount of light E required to form an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 210 is indicated by a broken line.

【0026】図6に示すように、透過部146bを設け
た場合には、周辺に回折光が生じ、透過部146bが無
い場合に比べて狭い範囲に光量が分布する。即ち、透過
部146bを設けた場合の主走査方向のビームスポット
径(W1)は、透過部146bが無い場合(W0)に比べ
て小さくなる。ビームスポットは、光学系の諸寸法の設
定により、図7に示すように副走査方向に長い楕円形状
に形成されているが、主走査方向と同様に副走査方向の
ビームスポット径も小さくなる。また、回折光は、図6
に示すように、感光体ドラム210の表面に静電潜像を
形成する最低限の光量E以下であるため、感光体ドラム
210は回折光によっては感光されない。
As shown in FIG. 6, when the transmissive portion 146b is provided, diffracted light is generated in the periphery, and the light amount is distributed in a narrower range than when the transmissive portion 146b is not provided. That is, the beam spot diameter (W1) in the main scanning direction when the transmissive portion 146b is provided is smaller than when the transmissive portion 146b is not provided (W0). Although the beam spot is formed in an elliptical shape that is long in the sub-scanning direction as shown in FIG. 7 by setting various dimensions of the optical system, the beam spot diameter in the sub-scanning direction also becomes small as in the main scanning direction. The diffracted light is shown in FIG.
As shown in (1), since the light amount E is the minimum amount or less for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor drum 210, the photoconductor drum 210 is not exposed to the diffracted light.

【0027】この場合、光学系の諸寸法が同じ(Fナン
バーが同じ)であれば、回折によってビームスポット径
を小さくすることができる。しかし、この第1実施形態
では、回折によるビームスポット径の減少分を相殺する
だけ、結像面に対する光束の広がり角を小さくする(F
ナンバーを大きくする)よう光学系の諸寸法を設定す
る。このように、ビームの広がり角を小さくした結果と
して、結像面のビームスポット径の光軸方向における変
化がより少なくなる、即ち深度が深くなるという効果が
得られる。
In this case, if the dimensions of the optical system are the same (the F numbers are the same), the beam spot diameter can be reduced by diffraction. However, in the first embodiment, the divergence angle of the light beam with respect to the image plane is reduced by just offsetting the decrease in the beam spot diameter due to diffraction (F
Increase the number) and set the various dimensions of the optical system. As described above, as a result of reducing the divergence angle of the beam, there is an effect that the change in the beam spot diameter on the imaging plane in the optical axis direction is reduced, that is, the depth is increased.

【0028】このようにして、8つの点光源(図4)か
らの光束の夫々が感光ドラム210の結像面上に結像さ
れ、図8に示す8つのビームスポットを形成する。な
お、図8では回折光は省略する。図8に示すように、整
列した8つのビームスポットにより、副走査方向に隙間
の無い8本の走査線が形成される。
In this way, each of the light beams from the eight point light sources (FIG. 4) is imaged on the image forming surface of the photosensitive drum 210 to form eight beam spots shown in FIG. Diffracted light is omitted in FIG. As shown in FIG. 8, eight aligned beam spots form eight scan lines with no gap in the sub-scanning direction.

【0029】次に、本発明の第2の実施形態による走査
光学装置について説明する。図9に示すミラー246
は、走査光学装置内において、第1実施形態のミラー1
46と同様の位置に取り付けられるものである。ミラー
246は、長方形のミラーである反射部246aと、反
射部246aの中心部をY’方向(走査対象面における
主走査方向と対応する方向)に延びるスリット246b
よりなっている。第1実施形態と同様、スリット246
bの面積は入射範囲Lの20分の1とする。
Next explained is a scanning optical device according to the second embodiment of the invention. Mirror 246 shown in FIG.
Is the mirror 1 of the first embodiment in the scanning optical device.
It is attached at the same position as 46. The mirror 246 includes a reflecting portion 246a which is a rectangular mirror, and a slit 246b extending in the Y ′ direction (a direction corresponding to the main scanning direction on the scan target surface) at the center of the reflecting portion 246a.
Is made up of Similar to the first embodiment, the slit 246
The area of b is 1/20 of the incident range L.

【0030】図10に、ミラー246を用いた場合に結
像面に形成されるビームスポットの形状を示す。図10
に示すように、回折現象は副走査方向にのみ発生する。
ここで、光学系の諸寸法が同じであれば、回折により副
走査方向にビームスポット径が小さくなる。しかし、こ
の第2実施形態では、回折によるビームスポット径の減
少分を相殺するだけ、結像面に対する副走査方向の広が
り角を小さくする(Fナンバーを大きくする)よう光学
系の諸寸法を設定する。このように、ビームの広がり角
を小さくした結果として、副走査方向のビームスポット
径の光軸方向における変化がより少なくなる、即ち副走
査方向に深度が深くなるという効果が得られる。
FIG. 10 shows the shape of the beam spot formed on the image plane when the mirror 246 is used. FIG.
As shown in, the diffraction phenomenon occurs only in the sub-scanning direction.
Here, if the dimensions of the optical system are the same, the beam spot diameter decreases in the sub-scanning direction due to diffraction. However, in the second embodiment, the dimensions of the optical system are set so that the divergence angle in the sub-scanning direction with respect to the image plane is reduced (the F number is increased) by offsetting the decrease in the beam spot diameter due to diffraction. To do. As described above, as a result of reducing the divergence angle of the beam, there is an effect that the change in the beam spot diameter in the sub-scanning direction in the optical axis direction is smaller, that is, the depth is increased in the sub-scanning direction.

【0031】一般に、このような走査光学装置では、主
走査方向のパワーよりも副走査方向のパワーの方が強い
ため、主走査方向よりも副走査方向の像面の湾曲が問題
になる。従って、この第2の実施形態のように副走査方
向の深度を深くする効果は大きい。
Generally, in such a scanning optical device, since the power in the sub-scanning direction is stronger than the power in the main-scanning direction, the curvature of the image plane in the sub-scanning direction rather than the main scanning direction becomes a problem. Therefore, the effect of increasing the depth in the sub-scanning direction as in the second embodiment is great.

【0032】また、第2実施形態のミラー246では、
透過部246bをスリットとして構成しているため、第
1実施形態に比べ加工が容易である。また、反射部24
6aにスリット246bを形成する代わりに、2枚のミ
ラーをスリット幅分だけ隔てて配置すれば、加工はさら
に容易になる。
Further, in the mirror 246 of the second embodiment,
Since the transmissive portion 246b is configured as a slit, processing is easier than in the first embodiment. In addition, the reflector 24
Instead of forming the slit 246b on the 6a, if the two mirrors are arranged with a gap corresponding to the slit width, the processing becomes easier.

【0033】次に、本発明の第3の実施形態による走査
光学装置について説明する。図11に示すミラー346
は、第1、第2の実施形態のミラー146、246と同
様の位置に取り付けられるものであり、反射部346a
と、反射部346aを鉛直方向即ち副走査方向に延びる
スリット346bよりなっている。
Next explained is a scanning optical device according to the third embodiment of the invention. Mirror 346 shown in FIG.
Is attached at a position similar to that of the mirrors 146 and 246 of the first and second embodiments.
The reflecting portion 346a is formed of a slit 346b extending in the vertical direction, that is, the sub-scanning direction.

【0034】図12に、ミラー346を用いた場合に結
像面に形成されるビームスポットの形状を示す。図12
に示すように、第2実施形態において回折現象が副走査
方向に発生したのに対し、第3実施形態では主走査方向
に回折現象が発生する。そのため、主走査方向において
回折の影響により小さいビームスポットが光軸方向で維
持され、主走査方向の結像面の位置ずれに関する許容範
囲はそれだけ大きくなる。つまり、この第3の実施形態
では、主走査方向に深度を維持したまま、主走査方向に
ビームを絞ることができる。
FIG. 12 shows the shape of the beam spot formed on the image plane when the mirror 346 is used. FIG.
As shown in FIG. 5, the diffraction phenomenon occurs in the sub-scanning direction in the second embodiment, whereas the diffraction phenomenon occurs in the main scanning direction in the third embodiment. Therefore, a smaller beam spot is maintained in the optical axis direction due to the influence of diffraction in the main scanning direction, and the permissible range regarding the positional deviation of the image forming surface in the main scanning direction is correspondingly increased. That is, in the third embodiment, the beam can be focused in the main scanning direction while maintaining the depth in the main scanning direction.

【0035】また、第3実施形態のミラー346は、ス
リット346bを透過部としているため、第1実施形態
よりも加工が容易である。また、反射部346aにスリ
ット346bを形成する代わりに、2枚のミラーをスリ
ット幅分だけ隔てて配置すれば、加工はさらに容易にな
る。
Further, since the mirror 346 of the third embodiment uses the slit 346b as the transmitting portion, it is easier to process than the first embodiment. Further, instead of forming the slit 346b in the reflecting portion 346a, if the two mirrors are arranged so as to be separated by the slit width, processing becomes easier.

【0036】[0036]

【発明の効果】以上のように、請求項1に記載の発明に
よる走査光学装置によると、ミラーに設けられた開口を
透過した光束が検出器に入射するため、入射光が偏光の
影響を受けない。即ち、正確な光量が検出され、誤制御
が防止される。また、請求項2に記載の発明による走査
光学装置によると、透過部を円形状とすることにより、
回折現象の発生を利用して結像面における焦点深度を深
くすることができる。さらに、請求項4に記載の発明に
よる走査光学装置によると、主走査方向にビームを絞る
ことが可能になる。また、請求項5に記載の発明による
走査光学装置によると、副走査方向の焦点深度を深くす
ることができる。
As described above, according to the scanning optical device of the first aspect of the present invention, since the light beam transmitted through the opening provided in the mirror enters the detector, the incident light is affected by the polarization. Absent. That is, an accurate light amount is detected and erroneous control is prevented. Further, according to the scanning optical device of the invention described in claim 2, by making the transmitting portion circular,
It is possible to increase the depth of focus on the image plane by utilizing the occurrence of the diffraction phenomenon. Furthermore, according to the scanning optical device of the fourth aspect, the beam can be focused in the main scanning direction. According to the scanning optical device of the fifth aspect, the depth of focus in the sub-scanning direction can be increased.

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

【図1】本発明に係る走査光学装置の実施形態を示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a scanning optical device according to the present invention.

【図2】図1の走査光学装置の側面図である。FIG. 2 is a side view of the scanning optical device of FIG.

【図3】図1の走査光学装置の光学系を示す図である。3 is a diagram showing an optical system of the scanning optical device of FIG.

【図4】図1の走査光学装置の点光源を示す正面図であ
る。
FIG. 4 is a front view showing a point light source of the scanning optical device of FIG.

【図5】第1の実施形態のミラーを示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing the mirror of the first embodiment.

【図6】図5のミラーによる光量分布を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a light amount distribution by the mirror of FIG.

【図7】図5のミラーによるビームスポット形状を示す
図である。
FIG. 7 is a diagram showing a beam spot shape by the mirror of FIG.

【図8】結像面に形成されるビームスポットの列を示す
図である。
FIG. 8 is a diagram showing a row of beam spots formed on an image plane.

【図9】第2の実施形態のミラーを示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing a mirror of a second embodiment.

【図10】図9のミラーによるビームスポット形状を示
す図である。
10 is a diagram showing a beam spot shape by the mirror of FIG.

【図11】第3の実施形態のミラーを示す正面図であ
る。
FIG. 11 is a front view showing a mirror of a third embodiment.

【図12】図11のミラーによるビームスポット形状を
示す図である。
12 is a diagram showing a beam spot shape by the mirror of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 光源部 120 ファイバー 146 ミラー 146a 反射部 146b 透過部 180 ポリゴンミラー 190 fθレンズ 210 感光体ドラム 246、346 ミラー 246a、346a 反射部 246b、346b スリット 100 light source section 120 fiber 146 mirror 146a reflection section 146b transmission section 180 polygon mirror 190 fθ lens 210 photoconductor drum 246, 346 mirror 246a, 346a reflection section 246b, 346b slit

フロントページの続き (72)発明者 金沢 浩 東京都板橋区前野町2丁目36番9号 旭光 学工業株式会社内Front page continued (72) Inventor Hiroshi Kanazawa 2-36-9 Maenocho, Itabashi-ku, Tokyo Asahi Kogaku Kogyo Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、 前記光源からの光束を所定の方向に走査する偏向手段
と、 前記光源を制御するために前記光源からの光量を検出す
る検出手段と、 前記光源と前記偏向手段との間に設けられ、光源からの
光束を前記偏向手段と前記検出手段に夫々導くための光
束分離手段と、を備えると共に、 前記光束分離手段は反射鏡と、該反射鏡を該反射鏡に入
射する光束の光軸方向に貫通する開口とを有し、 前記反射鏡に反射された光束が前記偏向手段に導かれ、
前記開口を通った光束が前記検出手段に導かれること、
を特徴とする走査光学装置。
1. A light source, a deflection means for scanning a light beam from the light source in a predetermined direction, a detection means for detecting a light amount from the light source to control the light source, the light source and the deflection means. And a light beam separating means for guiding the light beam from the light source to the deflecting means and the detecting means, respectively, the light beam separating means includes a reflecting mirror, and the reflecting mirror is incident on the reflecting mirror. And an opening penetrating in the direction of the optical axis of the luminous flux, wherein the luminous flux reflected by the reflecting mirror is guided to the deflecting means,
The light flux passing through the opening is guided to the detection means,
A scanning optical device.
【請求項2】前記開口は円形状を有すること、を特徴と
する請求項1に記載の走査光学装置。
2. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opening has a circular shape.
【請求項3】前記開口はスリット形状を有すること、を
特徴とする請求項1に記載の走査光学装置。
3. The scanning optical device according to claim 1, wherein the opening has a slit shape.
【請求項4】前記所定の方向を主走査方向とし、前記偏
向手段による走査対象面において前記主走査方向に直交
する方向を副走査方向として、 前記スリットは、前記反射鏡の面内において、前記走査
対象面における前記副走査方向に対応する方向に延びて
いること、を特徴とする請求項3に記載の走査光学装
置。
4. The predetermined direction is a main scanning direction, a direction orthogonal to the main scanning direction on a surface to be scanned by the deflecting device is a sub-scanning direction, and the slit is in the plane of the reflecting mirror. The scanning optical device according to claim 3, wherein the scanning optical surface extends in a direction corresponding to the sub-scanning direction.
【請求項5】前記所定の方向を主走査方向として、 前記スリットは、前記反射鏡の面内において、前記偏向
手段による走査対象面における前記主走査方向に対応す
る方向に延びていること、を特徴とする請求項3に記載
の走査光学装置。
5. The predetermined direction is defined as a main scanning direction, and the slit extends in the plane of the reflecting mirror in a direction corresponding to the main scanning direction on a surface to be scanned by the deflecting means. The scanning optical apparatus according to claim 3, wherein the scanning optical apparatus is a scanning optical apparatus.
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