JPH10239617A - Optical scanner - Google Patents

Optical scanner

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Publication number
JPH10239617A
JPH10239617A JP9046449A JP4644997A JPH10239617A JP H10239617 A JPH10239617 A JP H10239617A JP 9046449 A JP9046449 A JP 9046449A JP 4644997 A JP4644997 A JP 4644997A JP H10239617 A JPH10239617 A JP H10239617A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
optical system
lens
scanning
polygon mirror
Prior art date
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Application number
JP9046449A
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Japanese (ja)
Inventor
Nozomi Inoue
望 井上
高志 ▲浜▼
Takashi Hama
Tama Takada
球 高田
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP9046449A priority Critical patent/JPH10239617A/en
Publication of JPH10239617A publication Critical patent/JPH10239617A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the focal length of a collimator lens relatively large by converting a beam into a lightly converged light beam by the collimator lens, and arranging a shaping lens and converting it into a parallel light beam only in a horizontal scanning direction. SOLUTION: A semiconductor laser 11 is used as a light source and a laser beam emitted as divergent light is shaped by the collimator lens 21 into the converged light beam which has a small angle of convergence. The projection surface of the collimator lens 21 is formed into an aspherical surface which is rotationally symmetrical about the optical axis so as to reduce the spherical aberration. The light beam projected from the collimator lens 21 is made incident on the shaping lens 22 which has a plane on the incidence side and a concave cylindrical surface on the projection side. The shaping lens 22 has negative refractive power only in the horizontal scanning direction and the incident converged light beam is converted into the parallel light beam which has a relatively small diameter in the horizontal scanning direction. The beam is the converged light beam converted by the collimator lens 21 as it is in a vertical scanning direction.

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】本発明はレーザービームプリ
ンターなどに用いられる光走査装置に関するもので、特
に回転多面鏡の反射面に光ビームが2度入射する光学系
を用いた光走査装置の構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used for a laser beam printer or the like, and more particularly to a structure of an optical scanning device using an optical system in which a light beam is incident twice on a reflecting surface of a rotary polygon mirror. .

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザービームプリンターなど画像記録
装置や、各種画像読込み、測定装置に用いられる光走査
装置においては、光ビームを偏向走査する偏向器として
回転多面鏡が多く用いられてきた。
2. Description of the Related Art Rotary polygon mirrors have been widely used as deflectors for deflecting and scanning light beams in image recording devices such as laser beam printers and optical scanning devices used for various image reading and measuring devices.

【0003】これらの装置においては光ビームを被走査
面上において、直線あるいは曲線上を光走査装置によっ
て繰り返し走査し、被走査面に位置する被走査媒体を前
記の走査方向とはおおむね直交方向に相対移動させ2次
元の走査を行う。なお、前者の光走査装置による走査方
向を「主走査方向」とし、後者の被走査媒体の相対移動
方向を「副走査方向」と定義する。
In these devices, a light beam is repeatedly scanned on a surface to be scanned by a light scanning device on a straight line or a curved line, and a medium to be scanned positioned on the surface to be scanned is substantially perpendicular to the scanning direction. Two-dimensional scanning is performed by relative movement. Note that the former scanning direction by the optical scanning device is defined as a “main scanning direction”, and the latter relative movement direction of a medium to be scanned is defined as a “sub-scanning direction”.

【0004】近年、上記の装置においては解像度や処理
速度の向上のため、より高速の光走査装置が求められる
ようになってきている。光ビームの偏向に回転多面鏡を
用いた光走査装置では、走査速度(走査周波数)を上げ
るためには、 (1)回転多面鏡の回転数を上げる (2)回転多面鏡の面数を増加させる の2つの方法が考えられる。
In recent years, a higher-speed optical scanning device has been required in the above-mentioned devices in order to improve resolution and processing speed. In an optical scanning apparatus using a rotating polygon mirror for deflecting a light beam, in order to increase the scanning speed (scanning frequency), (1) increase the number of revolutions of the rotating polygon mirror (2) increase the number of faces of the rotating polygon mirror There are two ways to do this.

【0005】回転多面鏡の回転数を上げるためには、高
速回転可能な軸受が必要になるが、現在最も多く用いら
れているボールベアリングでは毎分20000回転程度
が上限となる。エアベアリングを用いれば毎分3000
0回転以上の回転数で使用可能であるが、軸受が高価な
ため使用できる装置が限られる。特に、一般消費者向け
の安価なレーザービームプリンターなどには使えない。
[0005] In order to increase the rotation speed of the rotary polygon mirror, a bearing capable of high-speed rotation is required. However, the most frequently used ball bearing at present has a maximum of about 20,000 rotations per minute. 3000 per minute with air bearing
Although it can be used at a rotation speed of 0 rotation or more, usable devices are limited because the bearing is expensive. In particular, it cannot be used for inexpensive laser beam printers for general consumers.

【0006】一方、回転多面鏡の面数を増加させると、
1つの反射面当りの回転角度が小さくなってしまう。ま
た、個々の反射面の大きさを一定以上確保しようとする
と、回転多面鏡の直径が大きくなってしまう。
On the other hand, when the number of faces of the rotary polygon mirror is increased,
The rotation angle per reflection surface becomes small. Further, if it is attempted to secure the size of each reflecting surface to a certain value or more, the diameter of the rotary polygon mirror becomes large.

【0007】光走査装置では被走査面上に光ビームを結
像させて用いるが、レーザービームを走査する場合、小
さなスポットに結像させるには、光ビームの拡がり角に
応じて回転多面鏡の反射面は主走査方向にある一定の大
きさが必要である。ところが、回転多面鏡の面数を増加
させた場合、1つの反射面での回転角度が小さいため光
ビームの走査角も小さくなる。光ビームの走査角が小さ
いと、所定の走査幅を得るためには走査光学系の焦点距
離が長くなり、回転多面鏡から被走査面までの光路長も
伸びる。このため、回転多面鏡の反射面上での光ビーム
の主走査方向の直径も大きくなり、面数が少ない場合に
比べてより反射面が大きくなり、さらに一層回転多面鏡
の大きさが増加する。
In an optical scanning device, a light beam is imaged on a surface to be scanned, and when a laser beam is scanned, in order to form an image on a small spot, a rotating polygon mirror is used in accordance with the spread angle of the light beam. The reflection surface needs to have a certain size in the main scanning direction. However, when the number of surfaces of the rotating polygon mirror is increased, the scanning angle of the light beam becomes smaller because the rotation angle on one reflecting surface is small. If the scanning angle of the light beam is small, the focal length of the scanning optical system becomes longer in order to obtain a predetermined scanning width, and the optical path length from the rotary polygon mirror to the surface to be scanned also becomes longer. For this reason, the diameter of the light beam on the reflecting surface of the rotating polygon mirror in the main scanning direction also increases, and the reflecting surface becomes larger than when the number of surfaces is small, and the size of the rotating polygon mirror further increases. .

【0008】すなわち回転多面鏡の面数が増加するに従
って、必要な反射面の大きさは面数の少ない場合に比べ
てより大きくなるという矛盾した特性をもつため、回転
多面鏡の大きさ(内接円筒の大きさ)が決まれば、面数
の上限が決まる。例えば、レーザービームプリンターに
用いる光走査装置において、所要走査幅350mm、波
長780nm、回転多面鏡の内接円筒の半径を25m
m、被走査面での主走査方向のスポット直径を50μm
以下にする場合、面数はおおむね7面が上限となる。
That is, as the number of rotating polygon mirrors increases, the required size of the reflecting surface becomes inconsistent with that when the number of rotating polygon mirrors is small. Once the size of the tangent cylinder is determined, the upper limit of the number of faces is determined. For example, in an optical scanning device used for a laser beam printer, the required scanning width is 350 mm, the wavelength is 780 nm, and the radius of the inscribed cylinder of the rotating polygon mirror is 25 m.
m, the spot diameter in the main scanning direction on the surface to be scanned is 50 μm
In the case where the number is set to be less than or equal to seven, the upper limit is approximately seven.

【0009】そこで、面数を多く取るために、回転多面
鏡の直径を大きくすると、回転多面鏡の重量や慣性2次
モーメントが増加し、回転に伴う空気抵抗(風損)も増
加するので、回転数が低く制限される。
Therefore, when the diameter of the rotary polygon mirror is increased to increase the number of surfaces, the weight and the second moment of inertia of the rotary polygon mirror increase, and the air resistance (windage) accompanying rotation increases. The number of revolutions is limited low.

【0010】このように回転多面鏡の面数、回転数とも
上限があり、かつ各々が矛盾する特性を有するので、そ
れを越える走査速度を得るために様々な走査装置が考案
されてきた。
As described above, the number of faces and the number of revolutions of the rotating polygon mirror have upper limits, and each has contradictory characteristics. Therefore, various scanning devices have been devised in order to obtain a scanning speed exceeding that.

【0011】例えば、特開昭51−100742号公報
記載の技術では、光源に半導体レーザーアレーを用い、
同時に複数のレーザービームで被走査面を走査すること
で、走査速度を向上させている。この方法によれば、回
転多面鏡の回転数を上げることなく、素子に集積された
レーザーの個数だけ走査速度を早めることができる。
For example, in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-100742, a semiconductor laser array is used as a light source,
By simultaneously scanning the surface to be scanned with a plurality of laser beams, the scanning speed is improved. According to this method, the scanning speed can be increased by the number of lasers integrated in the element without increasing the rotation speed of the rotary polygon mirror.

【0012】一方、特開昭51−32340号公報で
は、光源から射出された光ビームを主走査方向に非常に
直径の小さい状態で回転多面鏡に入射させ、偏向された
光ビームを伝達光学系を介して再び回転多面鏡に入射さ
せる方法が開示されている。2回目に回転多面鏡に入射
した後に、光ビームは走査光学系によって被走査面上に
スポットとして結像する。すなわち、回転多面鏡に光ビ
ームを2度入射させている。
On the other hand, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-32340, a light beam emitted from a light source is made to enter a rotary polygon mirror with a very small diameter in the main scanning direction, and a deflected light beam is transmitted to a transmission optical system. A method is disclosed in which the light is again incident on the rotating polygon mirror via the. After the second incidence on the rotating polygon mirror, the light beam forms an image as a spot on the surface to be scanned by the scanning optical system. That is, the light beam is made to enter the rotating polygon mirror twice.

【0013】この後者の方法においては、光ビームが最
初に回転多面鏡に入射するときの主走査方向の光ビーム
の直径を2回目に入射する場合に比べて極めて小さく
し、かつ2回目に回転多面鏡に入射する光ビームが回転
する反射面の主走査方向の中心点を追従するように伝達
光学系を構成している。
In the latter method, the diameter of the light beam in the main scanning direction when the light beam first enters the rotary polygon mirror is extremely small as compared with the case where the light beam first enters the rotating polygon mirror, and the second rotation is performed. The transmission optical system is configured so that the light beam incident on the polygon mirror follows the center point of the rotating reflecting surface in the main scanning direction.

【0014】このように構成することで、光ビームが最
初に回転多面鏡に入射する際には、光ビームの直径を極
端に小さくできるので、回転多面鏡の分割角度一杯まで
走査可能となる。第1の反射面で偏向された光ビームが
伝達光学系を経由して、2回目に回転多面鏡に入射する
際には、光ビームの直径は被走査面上で所定のスポット
を得るのに必要な大きさに拡大されるものの、反射面の
回転に追従するため、回転多面鏡の回転角度とは無関係
に光ビームの大きさを設定できる。従って、回転多面鏡
の反射面の主走査方向の大きさを小さくすることが可能
となり、小径で面数の多い回転多面鏡が使用可能とな
る。
With this configuration, when the light beam first enters the rotary polygon mirror, the diameter of the light beam can be extremely reduced, so that scanning can be performed to the full division angle of the rotary polygon mirror. When the light beam deflected by the first reflecting surface is incident on the rotary polygon mirror for the second time via the transmission optical system, the diameter of the light beam is set to a value required to obtain a predetermined spot on the surface to be scanned. Although it is enlarged to a necessary size, the size of the light beam can be set independently of the rotation angle of the rotating polygon mirror because it follows the rotation of the reflecting surface. Therefore, the size of the reflection surface of the rotary polygon mirror in the main scanning direction can be reduced, and a rotary polygon mirror having a small diameter and a large number of surfaces can be used.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】このように、回転多面
鏡に2度光ビームが入射する光学系においては、回転多
面鏡に最初に光ビームが入射する際にも、2回目に入射
する際にも、主走査方向に平行な光ビームとする方が反
射点の位置の光軸方向の変動の影響を受けて結像点が被
走査面からずれることがない。これに対して副走査方向
には回転多面鏡の最初の反射面と第2回目の反射面を光
学的共役関係において、回転多面鏡の反射面の倒れ誤差
の影響を除くように構成することが望ましい。
As described above, in the optical system in which the light beam is incident twice on the rotating polygon mirror, the light beam is first incident on the rotating polygon mirror and the light beam is incident on the second time. In particular, when the light beam is parallel to the main scanning direction, the imaging point does not shift from the surface to be scanned due to the influence of the fluctuation of the position of the reflection point in the optical axis direction. On the other hand, in the sub-scanning direction, the first reflection surface and the second reflection surface of the rotary polygon mirror may be configured in an optically conjugate relationship so as to eliminate the influence of the tilt error of the reflection surface of the rotary polygon mirror. desirable.

【0016】このような特性の光ビームを得るために
は、回転多面鏡への最初の入射反射面において、主走査
方向には平行で副走査方向には集束光ビームとなるよう
に光源からのビームを整形する必要がある。このような
光ビームを得るには、アナモフィックなコリメータレン
ズを1枚用いる方法が最も簡単な方法である。しかし、
このような構成では、コリメータレンズの焦点距離が小
さくなってしまい、そのことによってコリメータレンズ
のレンズ面の半径も小さくなり、レンズ面あるいはそれ
を成形する金型の加工が困難になる。また、レンズ面の
大きさが小さくなることで、収差上レンズ面に要求され
る精度が厳しくなり製造が難しくなると同時に、被走査
面への結像性能も劣化することが懸念される。
In order to obtain a light beam having such characteristics, a light beam from a light source must be parallel to the main scanning direction and be a focused light beam in the sub-scanning direction at the first reflection surface incident on the rotary polygon mirror. The beam needs to be shaped. The simplest way to obtain such a light beam is to use one anamorphic collimator lens. But,
In such a configuration, the focal length of the collimator lens is reduced, and accordingly, the radius of the lens surface of the collimator lens is also reduced, making it difficult to process the lens surface or a mold for molding the lens surface. In addition, when the size of the lens surface is reduced, accuracy required for the lens surface becomes strict due to aberrations, making it difficult to manufacture, and at the same time, there is a concern that the imaging performance on the surface to be scanned may be deteriorated.

【0017】また、光源部と回転多面鏡の第1の反射面
までの距離が短いため、伝達光学系の第1の反射鏡から
回転多面鏡の第1の反射面までの距離より短くなってし
まう。ところが、ビーム整形光学系と伝達光学系の一部
を回転多面鏡の回転軸方向すなわち副走査方向に重ねて
配置する場合には、光源部の部材や半導体レーザー駆動
のための回路基板を、伝達光学系の光学素子や、光ビー
ムに干渉しないようにするために形状や位置に大きな制
約を課す必要があり、機能上好ましくない。
Since the distance between the light source and the first reflecting surface of the rotary polygon mirror is short, the distance from the first reflecting mirror of the transmission optical system to the first reflecting surface of the rotary polygon mirror is shorter. I will. However, when a part of the beam shaping optical system and the transmission optical system are arranged in the rotation axis direction of the rotary polygon mirror, that is, in the sub-scanning direction, the member of the light source unit and the circuit board for driving the semiconductor laser are transmitted. In order to prevent interference with the optical elements of the optical system and the light beam, it is necessary to impose great restrictions on the shape and position, which is not preferable in terms of function.

【0018】この問題を回避するため、光軸まわりに回
転対称な特性を持つ、コリメータレンズで一旦平行な光
ビームに変換し、距離をおいて副走査方向にのみ屈折力
を有する凸のシリンドリカルレンズを設け、副走査方向
には集束光ビームに変換する方法も考えられる。
To avoid this problem, a convex cylindrical lens having a characteristic that is rotationally symmetric about the optical axis, is once converted into a parallel light beam by a collimator lens, and has a refractive power only in the sub-scanning direction at a distance. And a method of converting into a focused light beam in the sub-scanning direction is also conceivable.

【0019】しかし、この場合はコリメータレンズを出
た光ビームが直径の小さい平行光ビームになり、特に副
走査方向にはかなり直径が小さくなる。このためガウス
ビームの特性としてコリメータレンズを出た直後は平行
な光ビームであっても、レンズから離れるに従って光ビ
ームの直径が広がってしまうという問題があった。さら
に、既にのべた課題のうちコリメータレンズの焦点距離
が短くなる問題が依然として存在する。
However, in this case, the light beam that has exited the collimator lens becomes a parallel light beam having a small diameter, and the diameter becomes considerably small especially in the sub-scanning direction. For this reason, as a Gaussian beam characteristic, there is a problem that even if the light beam is a parallel light beam immediately after exiting the collimator lens, the diameter of the light beam increases as the distance from the lens increases. Furthermore, there is still a problem that the focal length of the collimator lens is short among the problems already described.

【0020】上記の課題に鑑み本願の第1の発明では、
回転多面鏡に光ビームを2度入射させて光ビームの偏向
・走査を行なう光走査装置において、レンズ面の曲率半
径も大きくし、かつレンズ面の大きさが大きく、レンズ
面あるいはそれを成形する金型を容易に加工可能なコリ
メータレンズを得ると同時に良好な結像性能を達成する
ことを目的とする。さらに、収差上レンズ面に要求され
る精度が緩和され製造が容易となると同時に、被走査面
への結像性能も向上させることを目的とする。
In view of the above problems, in the first invention of the present application,
2. Description of the Related Art In an optical scanning device that deflects and scans a light beam by irradiating a light beam twice to a rotating polygon mirror, the lens surface has a large radius of curvature and the lens surface has a large size. It is an object of the present invention to obtain a collimator lens that can easily process a mold and at the same time achieve good imaging performance. It is another object of the present invention to reduce the accuracy required for the lens surface in terms of aberration, thereby facilitating the manufacture, and at the same time, improving the imaging performance on the surface to be scanned.

【0021】また、細い平行光ビーム状態が長く続く構
成を用いないようにすることで、所望の結像スポットサ
イズを容易に得ることを目的とする。
It is another object of the present invention to easily obtain a desired imaging spot size by not using a configuration in which a thin parallel light beam state continues for a long time.

【0022】次に本願の第2の発明では、回転多面鏡に
光ビームを2度入射させて光ビームの偏向・走査を行な
う光走査装置において、光源部の周囲の空間の障害物を
排除して、光源を駆動するための回路基板スペースを十
分に確保することを目的とする。
Next, according to a second aspect of the present invention, in an optical scanning device that deflects and scans a light beam by irradiating the light beam twice to a rotary polygon mirror, an obstacle in a space around the light source unit is eliminated. It is another object of the present invention to secure a sufficient circuit board space for driving the light source.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本願の第1の発明の光走査装置は、光源と、光源か
らの光ビームを所定の特性の整形光ビームに変換するビ
ーム整形光学系と、整形光ビームを第1の反射面で偏向
し、少なくとも第1の反射面と第2の反射面を有する回
転多面鏡と、回転多面鏡の第1の反射面により偏向され
た光ビームを回転多面鏡の第2の反射面に入射させる伝
達光学系と、回転多面鏡の第2の反射面で偏向された走
査光ビームを所定の被走査面に結像させる走査光学系と
を有し、走査光ビームで被走査面を走査する光走査装置
において、ビーム整形光学系は、光源からの発散光ビー
ムを主走査面内において集束光ビームに変換するコリメ
ータレンズと、コリメータレンズより射出した集束光ビ
ームを主走査面内で平行光ビームに変換する整形レンズ
からなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an optical scanning device according to a first aspect of the present invention comprises a light source and a beam shaping device for converting a light beam from the light source into a shaped light beam having predetermined characteristics. An optical system, a shaped light beam deflected by a first reflecting surface, a rotating polygon mirror having at least a first reflecting surface and a second reflecting surface, and light deflected by the first reflecting surface of the rotating polygon mirror. A transmission optical system for making the beam incident on the second reflection surface of the rotary polygon mirror, and a scanning optical system for forming an image of the scanning light beam deflected by the second reflection surface of the rotary polygon mirror on a predetermined surface to be scanned. A beam shaping optical system configured to scan a surface to be scanned with a scanning light beam, wherein the beam shaping optical system emits a divergent light beam from a light source into a focused light beam in a main scanning surface, and a collimator lens. Focused light beam in the main scanning plane Characterized by comprising the shaping lens for converting a parallel light beam.

【0024】次に本願の第2の発明の光走査装置では、
光源と、光源からの光ビームを所定の特性の整形光ビー
ムに変換するビーム整形光学系と、整形光ビームを第1
の反射面で偏向し、少なくとも第1の反射面と第2の反
射面を有する回転多面鏡と、回転多面鏡の第1の反射面
により偏向された光ビームを回転多面鏡の第2の反射面
に入射させる伝達光学系と、伝達光学系の光路中にあっ
て伝達光学系の光軸を折り曲げるための反射鏡と、回転
多面鏡の第2の反射面で偏向された走査光ビームを所定
の被走査面に結像させる走査光学系を有し、走査光ビー
ムで被走査面を走査する光走査装置において、第1の反
射面から光源までの距離が、第1の反射面から反射鏡の
内で最も第1の反射面に近いものまでの距離より大なる
ことを特徴とする。
Next, in the optical scanning device of the second invention of the present application,
A light source, a beam shaping optical system that converts a light beam from the light source into a shaped light beam having predetermined characteristics,
And a rotating polygon mirror having at least a first reflecting surface and a second reflecting surface, and a light beam deflected by the first reflecting surface of the rotating polygon mirror being reflected by a second reflecting surface of the rotating polygon mirror. A transmission optical system to be incident on the surface, a reflection mirror in the optical path of the transmission optical system for bending the optical axis of the transmission optical system, and a scanning light beam deflected by the second reflection surface of the rotary polygon mirror. A scanning optical system for forming an image on the surface to be scanned, wherein the distance from the first reflecting surface to the light source is from the first reflecting surface to the reflecting mirror. Is larger than the distance to the one closest to the first reflection surface.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図1、図2は本発明による光走査
装置の実施例の概観を示す斜視図であって、図2は図1
より補正レンズ62及び第3の折り返し鏡93を取り除
いた状態を示す斜視図である。また、図3、図4は本発
明による光走査装置の実施例の主走査断面での平面図を
示す。図3、図4において回転多面鏡30の第1の反射
面31以降の光ビームについては、ビーム検出位置、走
査開始位置、走査光学系の光軸位置、走査終了位置の4
ヵ所での光ビーム位置を示している。図3は走査光学系
及び光ビーム検出光学系とその中を通過する光ビームを
示し、図4は伝達光学系とビーム整形光学系とその中を
通過する光ビームを示している。さらに、図5には本発
明による光走査装置の実施例のビーム整形光学系を含ん
だ副走査面内の断面図を示し、図6には本発明による光
走査装置の実施例の走査光学系を含んだ副走査面内の断
面図を示す。
1 and 2 are perspective views showing an overview of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9 is a perspective view showing a state where the correction lens 62 and the third folding mirror 93 are further removed. FIGS. 3 and 4 are plan views of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention in a main scanning section. 3 and 4, the light beam after the first reflecting surface 31 of the rotary polygon mirror 30 is divided into four positions: a beam detection position, a scanning start position, an optical axis position of the scanning optical system, and a scanning end position.
The light beam positions at various locations are shown. FIG. 3 shows a scanning optical system and a light beam detecting optical system and a light beam passing therethrough, and FIG. 4 shows a transmission optical system, a beam shaping optical system and a light beam passing therethrough. FIG. 5 is a sectional view of a sub-scanning plane including a beam shaping optical system according to an embodiment of the optical scanning device according to the present invention. FIG. 6 is a scanning optical system according to the embodiment of the optical scanning device according to the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view in the sub-scanning plane, including FIG.

【0026】光源には半導体レーザー11が用いられて
おり、発散光として射出されたレーザービームはコリメ
ータレンズ21で緩やかな集束角を持つ集束光ビームに
整形される。コリメータレンズ21の射出面は、球面収
差を減ずるために光軸に回転対称な非球面形状に形成さ
れている。
A semiconductor laser 11 is used as a light source. A laser beam emitted as divergent light is shaped by a collimator lens 21 into a focused light beam having a gentle focusing angle. The exit surface of the collimator lens 21 is formed in an aspherical shape rotationally symmetric with respect to the optical axis in order to reduce spherical aberration.

【0027】コリメータレンズ21を射出した光ビーム
は、入射側が平面で射出側が凹のシリンドリカル面であ
る整形レンズ22に入射する。整形レンズ22は主走査
方向にのみ負の屈折力を有しており、入射した集束光ビ
ームは主走査方向には比較的小さな直径の平行な光ビー
ムに変換される。一方、副走査方向においては、コリメ
ータレンズ21によって変換された集束光ビームのまま
である。以上に述べたコリメータレンズ21と整形レン
ズ22とでビーム整形光学系を構成している。
The light beam emitted from the collimator lens 21 enters a shaping lens 22 having a flat cylindrical surface on the incident side and a concave cylindrical surface on the emitting side. The shaping lens 22 has a negative refractive power only in the main scanning direction, and the incident focused light beam is converted into a parallel light beam having a relatively small diameter in the main scanning direction. On the other hand, in the sub scanning direction, the focused light beam converted by the collimator lens 21 remains. The collimator lens 21 and the shaping lens 22 described above constitute a beam shaping optical system.

【0028】すなわち、図4に示すように回転多面鏡3
0の第1の反射面31に入射する光ビームは、主走査方
向には通常の光走査装置に比べて小さい直径を有する平
行光ビームで、副走査方向には第1の反射面31上に結
像するような集束光ビームである。なお、回転多面鏡3
0については後ほど説明する。
That is, as shown in FIG.
The light beam incident on the first reflecting surface 31 is a parallel light beam having a smaller diameter in the main scanning direction than that of a normal optical scanning device, and is incident on the first reflecting surface 31 in the sub-scanning direction. It is a focused light beam that forms an image. In addition, the rotating polygon mirror 3
0 will be described later.

【0029】上記のように本願の第1の発明において
は、半導体レーザー11から射出した光ビームの直径が
ある程度広がった位置で、コリメータレンズ21で緩い
集束光ビームに変換し、さらにこのコリメータレンズ2
1から距離をおいて凹のシリンドリカルレンズである整
形レンズ22を配して、主走査方向にのみ平行光ビーム
に変換する。このため、コリメータレンズ21の焦点距
離を比較的大きくでき、そのことによってコリメータレ
ンズ21のレンズ面の曲率半径も大きくでき、レンズ面
あるいはそれを成形する金型の加工が容易になる。ま
た、レンズ面の大きさが大きくなることで、収差上レン
ズ面に要求される精度が緩和され製造が容易となると同
時に、被走査面への結像性能も向上することが期待でき
る。
As described above, in the first aspect of the present invention, the light beam emitted from the semiconductor laser 11 is converted into a loose focused light beam by the collimator lens 21 at a position where the diameter of the light beam is widened to some extent.
A shaping lens 22, which is a concave cylindrical lens, is disposed at a distance from 1 to convert the beam into a parallel light beam only in the main scanning direction. For this reason, the focal length of the collimator lens 21 can be made relatively large, whereby the radius of curvature of the lens surface of the collimator lens 21 can be made large, and processing of the lens surface or a mold for molding the lens surface becomes easy. In addition, by increasing the size of the lens surface, it is expected that the accuracy required for the lens surface in terms of aberrations is eased to facilitate manufacture, and that the imaging performance on the surface to be scanned is also improved.

【0030】また、本願の第2の発明においては、図4
に示すように、光源である半導体レーザー11から回転
多面鏡30の第1の反射面31に入射するまでの光路を
長く取れるので、主走査面内で見た場合の第1の反射面
31から後で述べる伝達光学系の第1の反射鏡51まで
の距離より、第1の反射面31から光源部までの距離を
長くなる。そのため、図5に示すように、光源部の上下
方向の空間的な制約がなく、特に半導体レーザー11の
駆動回路基板の大きさを任意に設定できる。そのため、
半導体レーザー11の高度な制御、特に階調制御を行な
うための電子回路を半導体レーザー11の直近に集積す
ることができる。
In the second invention of the present application, FIG.
As shown in FIG. 5, since the optical path from the semiconductor laser 11 as the light source to the first reflection surface 31 of the rotary polygon mirror 30 can be lengthened, the first reflection surface 31 when viewed in the main scanning plane can be obtained. The distance from the first reflection surface 31 to the light source unit is longer than the distance from the transmission optical system to the first reflection mirror 51 described later. Therefore, as shown in FIG. 5, there is no spatial restriction in the vertical direction of the light source unit, and in particular, the size of the drive circuit board of the semiconductor laser 11 can be arbitrarily set. for that reason,
An electronic circuit for performing advanced control of the semiconductor laser 11, in particular, gradation control, can be integrated in the immediate vicinity of the semiconductor laser 11.

【0031】整形レンズ22を出た光ビームは、回転多
面鏡30の第1の反射面31に入射する。第1の反射面
31に入射する光ビームが通過するビーム整形光学系の
光軸と、反射された光ビームが通過する伝達光学系の光
軸は、図4に示すように主走査面内では重なっている。
一方、図5に示すように、副走査面内において第1の反
射面31の垂線とは角度γ1を有している、すなわち副
走査面内で入射角γ1で入射している。従って、第1の
反射面31で反射され偏向される光ビームと入射光ビー
ムは副走査面内において角度2・γ1をなしており、互
いに干渉することがない。本実施例ではγ1を6゜とし
ている。
The light beam that has exited the shaping lens 22 is incident on the first reflecting surface 31 of the rotating polygon mirror 30. The optical axis of the beam shaping optical system through which the light beam incident on the first reflecting surface 31 passes and the optical axis of the transmission optical system through which the reflected light beam passes, as shown in FIG. overlapping.
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the sub-scanning plane, the light has an angle γ1 with the perpendicular of the first reflection surface 31, that is, it is incident at an incident angle γ1 in the sub-scanning plane. Therefore, the light beam reflected and deflected by the first reflection surface 31 and the incident light beam form an angle of 2 · γ1 in the sub-scanning surface, and do not interfere with each other. In this embodiment, γ1 is set to 6 °.

【0032】第1の反射面31で反射かつ偏向された光
ビームは、伝達光学系を構成する伝達レンズ第1群41
に入射する。伝達レンズ第1群41は入射側から順に、
平面と凸のシリンドリカル面からなる第1伝達レンズ、
凸のシリンドリカル面と平面からなる第2伝達レンズ、
凹のシリンドリカル面と平面からなる第3伝達レンズの
3枚で構成され、いずれのレンズも主走査方向にのみ屈
折力を有する。
The light beam reflected and deflected by the first reflecting surface 31 is transmitted to a first lens group 41 of a transmission lens constituting a transmission optical system.
Incident on. The transmission lens first group 41 is arranged in order from the entrance side.
A first transmission lens comprising a plane and a convex cylindrical surface,
A second transmission lens composed of a convex cylindrical surface and a flat surface,
It is composed of three third transmission lenses each having a concave cylindrical surface and a flat surface, and each lens has a refractive power only in the main scanning direction.

【0033】伝達レンズ第1群41を出た光ビームは、
主走査方向に関しては集束光ビームとなり、伝達レンズ
第1群41の後ろ側焦点に一旦結像する。一旦結像した
光ビームは発散光ビームとなり、反射鏡51で反射され
て伝達レンズ第2群42に向かう。伝達レンズ第2群4
2は、入射側が凸のシリンドリカル面で射出側が平面の
第4伝達レンズ1枚で構成されている。伝達レンズ第2
群42は副走査方向にのみ屈折力を有する。
The light beam that has exited the transmission lens first group 41 is
In the main scanning direction, the light beam becomes a converged light beam, and once forms an image on the rear focal point of the first group of transmission lenses 41. The light beam once formed as an image becomes a divergent light beam, is reflected by the reflecting mirror 51, and travels to the second group of transmission lenses 42. Transmission lens second group 4
Reference numeral 2 denotes a single fourth transmission lens having a convex cylindrical surface on the entrance side and a flat exit side. Transmission lens 2
The group 42 has a refractive power only in the sub-scanning direction.

【0034】伝達レンズ第2群42を出た光ビームは、
伝達レンズ第3群43に入射する。伝達レンズ第3群4
3は、入射側が平面で、射出側が凸のシリンドリカル面
の第5伝達レンズ1枚で構成されている。伝達レンズ第
3群43は主走査方向にのみ屈折力を有する。
The light beam exiting the second group of transmission lenses 42 is
The light enters the third group of transmission lenses 43. Transmission lens third group 4
Reference numeral 3 denotes a single fifth transmission lens having a flat cylindrical surface on the incident side and a convex cylindrical surface on the exit side. The third group of transmission lenses 43 has a refractive power only in the main scanning direction.

【0035】伝達レンズ第3群43を出た光ビームは、
主走査方向に関してはほぼ平行な光ビームとなる。この
平行光ビームは反射鏡52で光軸の向きを変えられて、
回転多面鏡30の第2の反射面32に入射する。第2の
反射面32に入射する光ビームは第1の反射面31での
偏向にともない、第2の反射面32の中心に追従するよ
う光ビームの中心が移動する。これらの伝達レンズ第1
群41から第3群43までの3群のレンズで伝達光学系
を構成している。
The light beam that has exited the third lens group 43 is
The light beams are substantially parallel in the main scanning direction. The direction of the optical axis of this parallel light beam is changed by the reflecting mirror 52,
The light enters the second reflecting surface 32 of the rotating polygon mirror 30. As the light beam incident on the second reflection surface 32 is deflected by the first reflection surface 31, the center of the light beam moves so as to follow the center of the second reflection surface 32. These transmission lenses
The transmission optical system is constituted by three groups of lenses from the group 41 to the third group 43.

【0036】第2の反射面32に入射する平行光ビーム
の主走査方向の直径は、第1の反射面31に入射する平
行光ビームの直径に比べて数倍大きくなるが、第2の反
射面32の回転移動に追従して光ビームが移動するの
で、反射面の大きさをはみ出ることはない。
Although the diameter of the parallel light beam incident on the second reflecting surface 32 in the main scanning direction is several times larger than the diameter of the parallel light beam incident on the first reflecting surface 31, the second reflecting surface Since the light beam moves following the rotational movement of the surface 32, the size of the reflecting surface does not protrude.

【0037】また、第2の反射面32に入射する光ビー
ムが通過する伝達光学系の光軸と、偏向された光ビーム
のが通過する走査光学系の光軸は、図4に示すように主
走査面内では重なっている。一方、図6に示すように回
転多面鏡30の回転軸を含む面内すなわち副走査面内で
は、第2の反射面32に対して垂直とは異なる斜め方向
に配置されている。この実施例においては、副走査面内
での第2の反射面32に入射する光ビームが反射面の垂
線に対する角度、すなわち入射角γ2を6゜としてい
る。
The optical axis of the transmission optical system through which the light beam incident on the second reflecting surface 32 passes and the optical axis of the scanning optical system through which the deflected light beam passes are as shown in FIG. They overlap in the main scanning plane. On the other hand, as shown in FIG. 6, in the plane including the rotation axis of the rotary polygon mirror 30, that is, in the sub-scanning plane, the mirror is arranged in an oblique direction different from the direction perpendicular to the second reflection surface 32. In this embodiment, the angle of the light beam incident on the second reflecting surface 32 in the sub-scanning surface with respect to the perpendicular to the reflecting surface, that is, the incident angle γ2 is 6 °.

【0038】伝達光学系に置かれている反射鏡51、反
射鏡52には、フロートガラスの表面に反射膜を蒸着し
たミラーを用いている。連続的に生産されるフロートガ
ラスは、製造工程の進行方向とその直交方向で平面度が
異なる。本発明の実施例では、その平面度の良好な方向
を主走査方向に一致させることで、安価な反射鏡が利用
可能にしている。なお、ガラスの平面度を維持させるに
は所定の厚みが必要なことは、研磨ガラスでもフロート
ガラスでも同様であり、本実施例でも反射鏡51、52
には厚み5mmのガラスを用いて十分な平面度を得てい
る。
As the reflecting mirrors 51 and 52 placed in the transmission optical system, mirrors obtained by depositing a reflecting film on the surface of float glass are used. Float glass produced continuously has different flatness in the direction in which the manufacturing process proceeds and in the direction perpendicular thereto. In the embodiment of the present invention, an inexpensive reflecting mirror can be used by matching the direction of good flatness with the main scanning direction. In addition, the fact that a predetermined thickness is necessary to maintain the flatness of the glass is the same for both polished glass and float glass.
5 mm thick glass is used to obtain sufficient flatness.

【0039】また、伝達光学系に限らずビーム整形光学
系に反射鏡を介在させる場合も上記と全く同様に、主走
査方向に平面度の良好な方向を一致させることで、安価
なフロートガラスが使用可能となる。さらに、このよう
なビーム整形光学系に介在する反射鏡は、本発明の実施
例のような回転多面鏡の反射面に光ビームが2度入射す
るような光学系のみならず、一般の走査光学系におい
て、回転多面鏡に光源からの光ビームを導く光学系に広
く適用できる。
In the case where a reflecting mirror is interposed not only in the transmission optical system but also in the beam shaping optical system, an inexpensive float glass can be obtained by making the direction of good flatness coincide with the main scanning direction in the same manner as described above. It can be used. Further, the reflecting mirror interposed in such a beam shaping optical system is not limited to an optical system in which a light beam is incident twice on a reflecting surface of a rotary polygon mirror as in the embodiment of the present invention, but also a general scanning optical system. In the system, it can be widely applied to an optical system for guiding a light beam from a light source to a rotating polygon mirror.

【0040】本発明の実施例の伝達光学系を副走査断面
内で見ると、伝達レンズ第2群42のみが光学的に屈折
力を有しており、第1の反射面31と第2の反射面32
が光学的な共役関係になるように配置されている。この
ため、回転多面鏡30の第1の反射面31の各々が副走
査方向に倒れ誤差をもっていても、反射された光ビーム
は第2の反射面32上では副走査方向に同じ位置に入射
する。すなわち倒れ補正機能を有している。
When the transmission optical system according to the embodiment of the present invention is viewed in the sub-scanning section, only the transmission lens second group 42 has optical refraction, and the first reflection surface 31 and the second reflection lens Reflective surface 32
Are arranged in an optically conjugate relationship. For this reason, even if each of the first reflecting surfaces 31 of the rotary polygon mirror 30 has a tilt error in the sub-scanning direction, the reflected light beam is incident on the second reflecting surface 32 at the same position in the sub-scanning direction. . That is, it has a tilt correction function.

【0041】次に、第2の反射面32で偏向された光ビ
ームは結像レンズ61、補正レンズ62に入射して集束
光ビームに整形された後に被走査面71上に結像する。
結像レンズ61と補正レンズ62とで、走査光学系を構
成しており、一定速度で回転する回転多面鏡30の回転
に伴って、等角速度で走査される光ビームを等線速で被
走査面上71を走査させる。
Next, the light beam deflected by the second reflecting surface 32 enters the image forming lens 61 and the correction lens 62 and is formed into a converged light beam, and then forms an image on the surface 71 to be scanned.
The imaging lens 61 and the correction lens 62 constitute a scanning optical system, and the light beam scanned at a constant angular velocity is scanned at a constant linear velocity with the rotation of the rotating polygon mirror 30 rotating at a constant velocity. The surface 71 is scanned.

【0042】図6に示すように、結像レンズ61を出た
光ビームは、第1の折り返し鏡91で、回転多面鏡30
の上方に折り返される。この折り返された光ビームはさ
らに第2の折り返し鏡92で折り返され、補正レンズ6
2に入射する。補正レンズ62を出た光ビームは最後に
第3の折り返し鏡93で折り返されて、被走査面70に
向かう。これら3つの折り返し鏡は光走査装置の容器と
なる光学ケース82に取り付けられている。
As shown in FIG. 6, the light beam that has exited the imaging lens 61 is passed through a first folding mirror 91 to a rotating polygon mirror 30.
Folded over. This folded light beam is further folded by the second folding mirror 92, and the correction lens 6
2 is incident. The light beam that has exited the correction lens 62 is finally turned back by the third turning mirror 93 and travels toward the surface to be scanned 70. These three folding mirrors are attached to an optical case 82 serving as a container of the optical scanning device.

【0043】このように、走査光学系の光軸を含む副走
査面内で見ると、後で述べるベース部材81あるいは光
学ケース82の上に、(A)伝達光学系の第2の反射鏡
52から回転多面鏡30の第2の反射面32に至る部
分、(B)走査光学系の回転多面鏡30の第2の反射面
32から、結像レンズ61を含み第1の折り返し鏡91
に至る部分、(C)第1の折り返し鏡91から第2の折
り返し鏡92に至る部分、(D)第2の折り返し鏡93
から、補正レンズ62と経由して第3の折り返し鏡93
に至る部分、の4段に光路が折り重なっている。
As described above, when viewed in the sub-scanning plane including the optical axis of the scanning optical system, (A) the second reflecting mirror 52 of the transmission optical system is placed on the base member 81 or the optical case 82 described later. (B) from the second reflecting surface 32 of the rotating polygon mirror 30 of the scanning optical system to the first folding mirror 91 including the imaging lens 61
(C) a portion from the first folding mirror 91 to the second folding mirror 92, and (D) a second folding mirror 93.
From the third reflecting mirror 93 via the correction lens 62
The optical path is folded in four steps, namely, the part reaching.

【0044】本発明の実施例においては、このような構
造をとることで、走査光学系全体の光路長にかかわら
ず、光走査装置の走査光学系の光軸方向の長さを短縮で
きる。
In the embodiment of the present invention, by adopting such a structure, the length of the scanning optical system of the optical scanning device in the optical axis direction can be shortened regardless of the optical path length of the entire scanning optical system.

【0045】また、走査光学系内においては、光ビーム
が回転偏向するので、回転多面鏡30の第2の反射面3
2から離れるに従って、走査される光ビームの振れ幅が
増加し、必要な折り返し鏡の幅も増加していく。これに
対して上記のような構造の場合、光学ケース82の底面
から離れるに従って折り返し鏡の幅も増加するので、折
り返し鏡の両側にその保持部分を設けた場合に、下方
(光学ケース82の底面側)に位置するレンズや、走査
される光ビームに干渉することが避けられる。
In the scanning optical system, since the light beam is rotationally deflected, the second reflecting surface 3 of the rotary polygon mirror 30 is rotated.
As the distance increases, the amplitude of the light beam to be scanned increases, and the required width of the folding mirror also increases. On the other hand, in the case of the above-described structure, the width of the folding mirror increases as the distance from the bottom of the optical case 82 increases. Side) and interference with the scanned light beam is avoided.

【0046】また、光学ケースの表面側、すなわち回転
多面鏡や走査光学系を構成するレンズ群が載置されてい
る側に全ての折り返し鏡を配置しているので、組立・調
整・検査作業が容易なため製造費用が低下するととも
に、装置の信頼性も増す。
Further, since all the folding mirrors are arranged on the front side of the optical case, that is, on the side on which the lens group constituting the rotary polygon mirror and the scanning optical system is mounted, assembly, adjustment and inspection work can be performed. The simplicity reduces manufacturing costs and increases device reliability.

【0047】特に本発明の実施例のように、光学ケース
82の底面に近い側に、伝達光学系が位置する場合に
は、伝達光学系を構成する各伝達レンズや反射鏡を避け
て、折り返し鏡の支持部を設けることが容易となる。
In particular, when the transmission optical system is located close to the bottom surface of the optical case 82 as in the embodiment of the present invention, the transmission optical system is folded back while avoiding the transmission lenses and reflecting mirrors constituting the transmission optical system. It becomes easy to provide a mirror support.

【0048】被走査面上71に光ビームが結像して得ら
れるスポットは、回転多面鏡30の回転に応じた方向に
直線状に移動して走査線を形成する。本発明の実施例に
おいては、既に述べたように副走査面内おいて、回転多
面鏡30の回転軸に対して直角とは異なる方向で光ビー
ムが入射し、得られる偏向光ビームも回転多面鏡30の
回転軸に直角な方向とは異なる角度をもって偏向される
ので、偏向光ビームが掃引してできる面は平面ではなく
円錐面となる。従って、結像レンズ61や補正レンズ6
2に入射する光ビームの軌跡も湾曲しているが、被走査
面上71で得られる走査線は直線となるように、走査光
学系が構成されている。
The spot obtained by forming a light beam on the surface 71 to be scanned moves linearly in a direction corresponding to the rotation of the rotary polygon mirror 30 to form a scanning line. In the embodiment of the present invention, as described above, a light beam is incident on the sub-scanning plane in a direction different from a direction perpendicular to the rotation axis of the rotary polygon mirror 30. Since the light is deflected at an angle different from the direction perpendicular to the rotation axis of the mirror 30, the surface formed by the swept deflection light beam is not a flat surface but a conical surface. Therefore, the imaging lens 61 and the correction lens 6
The trajectory of the light beam incident on 2 is also curved, but the scanning optical system is configured so that the scanning line obtained on the scanned surface 71 is a straight line.

【0049】被走査面71には走査対象物が設置され
る。本発明の光走査装置は主走査方向一方向にしか光ビ
ームを走査しないので、2次元走査を実現させるために
は走査対象物を主走査方向とは直交する副走査方向に移
動させる必要がある。この副走査方向の移動は、平板状
の媒体を直線状に移動させてもよいし、走査線の方向に
平行な回転軸を持つ円筒状の媒体を回転移動させてもよ
い。例えば本発明の光走査装置をレーザービームプリン
ターに用いる場合には、秘走査面71には感光体が置か
れ、光ビームの走査によって静電潜像を形成する。
An object to be scanned is set on the surface 71 to be scanned. Since the optical scanning device of the present invention scans the light beam only in one direction in the main scanning direction, it is necessary to move the object to be scanned in a sub-scanning direction orthogonal to the main scanning direction in order to realize two-dimensional scanning. . In the movement in the sub-scanning direction, a flat medium may be moved linearly, or a cylindrical medium having a rotation axis parallel to the scanning line direction may be rotated. For example, when the optical scanning device of the present invention is used in a laser beam printer, a photoconductor is placed on the secret scanning surface 71, and an electrostatic latent image is formed by scanning the light beam.

【0050】ここで本発明の実施例の伝達光学系の光路
の配置の特徴について説明する。ここまでで述べたよう
に、本発明の実施例では、主走査面内で光走査装置の走
査範囲の中央付近を走査する時点での回転多面鏡30の
位置において、ビーム整形光学系の光軸と第1の反射面
31、あるいは回転多面鏡30の第2の反射面32に入
射する伝達光学系の光軸と回転多面鏡30の第2の反射
面32との位置関係は、各光学系の光軸が各反射面に対
してほぼ垂直になるように配置されている。
Here, the features of the arrangement of the optical paths of the transmission optical system according to the embodiment of the present invention will be described. As described above, in the embodiment of the present invention, the optical axis of the beam shaping optical system is located at the position of the rotary polygon mirror 30 at the time of scanning near the center of the scanning range of the optical scanning device in the main scanning plane. The positional relationship between the optical axis of the transmission optical system incident on the first reflecting surface 31 or the second reflecting surface 32 of the rotating polygon mirror 30 and the second reflecting surface 32 of the rotating polygon mirror 30 is determined by the respective optical systems. Are arranged so that their optical axes are substantially perpendicular to the respective reflecting surfaces.

【0051】別の言い方をすると、回転多面鏡の2箇所
の反射面へ光ビームを導く各光学系の光軸が、回転多面
鏡の回転軸に対して、空間的な「ねじれの位置」にな
く、ほぼ交差する状態である。光学系の光軸と反射面の
このような位置関係を以後「正面入射」状態と定義す
る。
In other words, the optical axis of each optical system that guides the light beam to the two reflection surfaces of the rotary polygon mirror is spatially “twisted” with respect to the rotation axis of the rotary polygon mirror. There is almost no intersection. Such a positional relationship between the optical axis of the optical system and the reflecting surface is hereinafter defined as a “front incidence” state.

【0052】本発明の実施例では、このように「正面入
射」の配置をとることで、光ビームの断面直径に対し
て、回転多面鏡30の第2の反射面32の大きさを最も
有効に使用している。また、回転多面鏡30の第1の反
射面31に対して、ビーム整形光学系から入射する光ビ
ームは相対的に移動するが、反射点は入射する光ビーム
の対してほぼ垂直な方向に移動するので、移動に対する
反射面の大きさも最小限ですむ。
In the embodiment of the present invention, the size of the second reflecting surface 32 of the rotary polygon mirror 30 is most effective with respect to the cross-sectional diameter of the light beam by adopting the “front incidence” arrangement as described above. Used for The light beam incident from the beam shaping optical system relatively moves with respect to the first reflecting surface 31 of the rotary polygon mirror 30, but the reflection point moves in a direction substantially perpendicular to the incident light beam. Therefore, the size of the reflecting surface for movement can be minimized.

【0053】このように各反射面の大きさを小さくでき
るので、回転多面鏡30の大きさを最小にできる。従っ
て、回転多面鏡の慣性2次モーメント、重量、反射面に
働く遠心力を小さくでき、より高い回転数まで回転させ
ることが可能となった。
As described above, since the size of each reflecting surface can be reduced, the size of the rotary polygon mirror 30 can be minimized. Therefore, the second moment of inertia, weight, and centrifugal force acting on the reflecting surface of the rotary polygon mirror can be reduced, and it is possible to rotate the mirror to a higher rotation speed.

【0054】また、図6に示すように伝達光学系を構成
する各レンズや反射鏡と、走査光学系を構成するレンズ
を副走査面内において分離して配置できるので、これら
のレンズや反射鏡が主走査面内において互いに干渉する
ことがないので、レンズの大きさに制約がなく、良好な
光学特性を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 6, each lens and reflector constituting the transmission optical system and the lens constituting the scanning optical system can be arranged separately in the sub-scanning plane. Do not interfere with each other in the main scanning plane, so that there is no restriction on the size of the lens, and good optical characteristics can be obtained.

【0055】次に伝達光学系の2つの反射鏡と各レンズ
の位置関係について考察する。上記のように本発明の実
施例では、図5、図6に示すように、伝達光学系の内で
第2の反射鏡52以降の部分の光軸と、走査光学系の光
軸は副走査面内で角度をもって配置されているので、主
走査面内ではレンズの大きさに制約がない。
Next, the positional relationship between the two reflecting mirrors of the transmission optical system and each lens will be considered. As described above, in the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. 5 and 6, the optical axis of the portion after the second reflecting mirror 52 in the transmission optical system and the optical axis of the scanning optical system are sub-scanning. Since they are arranged at an angle in the plane, there is no restriction on the size of the lens in the main scanning plane.

【0056】さらに本発明の実施例では、回転多面鏡の
第1の反射面31と第1の反射鏡51の間に、伝達レン
ズ第1群41が位置しており、第2の反射鏡52と第2
の反射面32の間には、伝達レンズ第2群42、及び伝
達レンズ第3群43が位置している。すなわち、第2の
反射鏡52以降の伝達光学系の光軸上にはレンズが存在
しないので、伝達光学系のレンズと走査光学系のレンズ
が主走査面で見ても重なることがない。このため、走査
光学系のレンズ、特に結像レンズ61の大きさや取り付
け方法に制約がなくなり、光学的に最適な位置、大きさ
の結像レンズを用いることが可能となる。
Further, in the embodiment of the present invention, the first group of transmission lenses 41 is located between the first reflecting surface 31 and the first reflecting mirror 51 of the rotating polygon mirror, and the second reflecting mirror 52 is provided. And the second
The transmission lens second group 42 and the transmission lens third group 43 are located between the reflection surfaces 32 of the first and second transmission lenses. That is, since there is no lens on the optical axis of the transmission optical system after the second reflecting mirror 52, the lens of the transmission optical system and the lens of the scanning optical system do not overlap even when viewed on the main scanning plane. For this reason, there is no restriction on the size and mounting method of the lens of the scanning optical system, particularly the imaging lens 61, and it is possible to use an imaging lens having an optically optimum position and size.

【0057】次に本発明の実施例の伝達光学系とビーム
整形光学系あるいは走査光学系の位置関係について説明
する。
Next, the positional relationship between the transmission optical system and the beam shaping optical system or the scanning optical system according to the embodiment of the present invention will be described.

【0058】また図5あるいは図6でわかるように、伝
達光学系とビーム整形光学系あるいは走査光学系が主走
査面内で重なっている部分において、各レンズやミラー
を支えるベース部材81に対する光軸の上下関係を見る
と、伝達光学系の上あるいはベース部材81の底面から
遠い側にビーム整形光学系あるいは走査光学系が重なる
構造となっている。
As can be seen from FIG. 5 or FIG. 6, in the portion where the transmission optical system and the beam shaping optical system or the scanning optical system overlap in the main scanning plane, the optical axis with respect to the base member 81 supporting each lens and mirror. Looking up and down, a beam shaping optical system or a scanning optical system overlaps on the transmission optical system or on the side far from the bottom surface of the base member 81.

【0059】本発明の実施例においては、このような構
造をとることで、ベース部材81から一体に成形されて
いて伝達光学系を構成するレンズや反射鏡を支持する部
分のベース部材81からの突出高さを低く押さえること
が可能となり、これらのレンズや反射鏡を精度よくベー
ス部材81に取り付けることができる。
In the embodiment of the present invention, by adopting such a structure, a part of the base member 81 which is integrally formed from the base member 81 and which supports a lens or a reflecting mirror which constitutes the transmission optical system is supported. The projection height can be kept low, and these lenses and reflecting mirrors can be attached to the base member 81 with high accuracy.

【0060】これに対して、走査光学系を構成する結像
レンズ61、あるいは補正レンズ62の取り付け精度は
伝達光学系に比べればさほど高くなくてもよいので、ベ
ース部材81から高い位置に支持しても問題とならな
い。一方、ビーム整形光学系のレンズや光源の位置精度
は非常に厳しいが、あまりに要求精度が厳しいために調
整せざるを得ない。このため、ビーム整形光学系のレン
ズなどを支持する部材自身の位置精度はさほど高くなく
てもよく、むしろ調整の容易な構造が望まれる。この観
点においても、ビーム整形光学系が伝達光学系の上に位
置するほうが、調整作業が容易になり好ましい。
On the other hand, since the mounting accuracy of the imaging lens 61 or the correction lens 62 constituting the scanning optical system does not need to be so high as compared with the transmission optical system, it is supported at a high position from the base member 81. It doesn't matter. On the other hand, the positional accuracy of the lens and the light source of the beam shaping optical system is very strict, but the required accuracy is too strict to be adjusted. For this reason, the position accuracy of the member that supports the lens and the like of the beam shaping optical system does not need to be very high, and a structure that can be easily adjusted is desired. From this viewpoint as well, it is preferable that the beam shaping optical system be located above the transmission optical system because the adjustment operation becomes easier.

【0061】さらに本発明の実施例においては、図8に
示すように伝達光学系の各レンズと2枚の反射鏡及び回
転多面鏡を一体の高精度の加工方向で製造されたベース
部材81に取り付け、他の部分は一般的な製造方法で製
作される光学ケース82に取り付けている。
Further, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, each lens of the transmission optical system, two reflecting mirrors and a rotary polygon mirror are integrally mounted on a base member 81 manufactured in a high-precision machining direction. The mounting and other parts are mounted on an optical case 82 manufactured by a general manufacturing method.

【0062】例えば、ベース部材81の製造には、金属
をダイキャストで鋳造したものをレンズや反射鏡の取付
面のように精度の必要な部分のみ機械加工を施す方法が
好適である。また、プラスチックの射出成形方法を用い
る場合でも、最近開発されている成形後の収縮の小さい
特殊な成形方法等を用いれば所期の精度が得られる。
For example, in order to manufacture the base member 81, it is preferable to use a method in which a metal cast by die-casting is machined only at a portion requiring precision, such as a mounting surface of a lens or a reflector. In addition, even when using a plastic injection molding method, desired precision can be obtained by using a recently developed special molding method with a small shrinkage after molding.

【0063】これに対して、光学ケース82は一般的な
加工方法で製作可能で、例えばガラス繊維入りのポリカ
ーボネイド樹脂を射出成形することで安価に製造でき
る。また、形状の工夫によっては板金のプレス加工によ
っても製作できる。
On the other hand, the optical case 82 can be manufactured by a general processing method, and can be manufactured at a low cost by, for example, injection-molding a polycarbonate resin containing glass fiber. Further, it can also be manufactured by pressing a sheet metal depending on the shape of the device.

【0064】このように本発明の実施例においては、精
度の必要なベース部材81を必要最小限の大きさにとど
め、それ以外の光学ケース82を比較的安価な製造方法
で製作することで、装置全体の製造コストを削減でき
る。
As described above, in the embodiment of the present invention, the size of the base member 81 requiring accuracy is kept to the minimum necessary size, and the other optical case 82 is manufactured by a relatively inexpensive manufacturing method. The manufacturing cost of the entire apparatus can be reduced.

【0065】なお、この実施例においては平面的に見て
伝達光学系の上方に位置する結像レンズ61及び整形レ
ンズ22は、わざわざ光学ケース82に取り付けるよ
り、ベース部材81に取り付ける方が構造が簡単で、そ
のことによりベース部材81の大きさが増加することも
ないので、ベース部材81に取り付けてある。
In this embodiment, the structure of the imaging lens 61 and the shaping lens 22 located above the transmission optical system in a plan view is more preferably attached to the base member 81 than to the optical case 82. Since it is simple and does not increase the size of the base member 81, it is attached to the base member 81.

【0066】次に、本発明の光走査装置の実施例の伝達
光学系の回転多面鏡30の反射面に対する追従作用を詳
しく説明する。図7は図4で説明した本発明の光走査装
置の伝達光学系を反射鏡51、反射鏡52について折り
返さずに引伸ばして主走査断面について示した図であ
る。但し、伝達レンズ第2群42は、主走査方向には屈
折力を持たないので省略してある。
Next, a detailed description will be given of the following operation of the transmission optical system of the embodiment of the optical scanning device according to the present invention with respect to the reflecting surface of the rotary polygon mirror 30. FIG. 7 is a diagram showing a main scanning section in which the transmission optical system of the optical scanning device of the present invention described with reference to FIG. However, the transmission lens second group 42 is omitted because it has no refractive power in the main scanning direction.

【0067】伝達光学系を主走査方向について見ると、
伝達レンズ第1群41の後側焦点位置Pに、伝達レンズ
第3群43の前側焦点が一致するように置かれており、
これら2群のレンズ群でアフォーカル光学系を構成して
いる。従って伝達レンズ第3群43を通過した光ビーム
は再び平行光ビームとなり、反射鏡52で光軸の向きを
変えられて、回転多面鏡30の第2の反射面32に入射
する。
Looking at the transmission optical system in the main scanning direction,
The rear focal point P of the third group of transmission lenses 43 is positioned at the rear focal position P of the first group of transmission lenses 41,
These two lens groups constitute an afocal optical system. Therefore, the light beam that has passed through the third group of transmission lenses 43 becomes a parallel light beam again, the direction of the optical axis is changed by the reflecting mirror 52, and is incident on the second reflecting surface 32 of the rotating polygon mirror 30.

【0068】いま、第1の反射面31に入射する平行光
ビームのこの反射面の位置での直径wiとする。伝達光
学系はアフォーカル光学系を構成しているので、第2の
反射面32の位置では直径woの平行な光ビームに変換
される。ここで伝達レンズ第1群41の焦点距離をf
1、伝達レンズ第3群43の焦点距離をf2とすると、
woをwiで除した光ビームの直径の比の値は、f2を
f1で除した値に等しい。
Now, let it be assumed that the parallel light beam incident on the first reflecting surface 31 has a diameter wi at the position of this reflecting surface. Since the transmission optical system forms an afocal optical system, the light is converted into a parallel light beam having a diameter wo at the position of the second reflection surface 32. Here, the focal length of the transmission lens first group 41 is f
1. If the focal length of the transmission lens third group 43 is f2,
The value of the ratio of the diameter of the light beam obtained by dividing wo by wi is equal to the value obtained by dividing f2 by f1.

【0069】ここで、回転多面鏡30がθ1だけ回転す
ると、第1の反射面31で光ビームは2・θ1だけ偏向
される。偏向された光ビームは伝達レンズ第1群41、
同第3群43を通過して、角度θ2で偏向される。この
光ビームは点Qで光軸と交差する。交差した後に第2の
反射面32に入射する位置において、偏向された光ビー
ムと光軸との距離はδとなり、このδは回転多面鏡3が
θ1回転したときの反射面の移動量に等しい。
Here, when the rotary polygon mirror 30 rotates by θ1, the light beam is deflected by 2 · θ1 on the first reflecting surface 31. The deflected light beam is transmitted to the first lens group 41,
The light passes through the third lens unit 43 and is deflected at an angle θ2. This light beam intersects the optical axis at point Q. The distance between the deflected light beam and the optical axis at the position where the light enters the second reflection surface 32 after crossing is δ, and this δ is equal to the amount of movement of the reflection surface when the rotary polygon mirror 3 rotates θ1. .

【0070】このとき、偏向された光ビームは第2の反
射面32に対して角度θ2だけ入射角度が増大する側に
偏向するので、第2の反射面で反射された光ビームの走
査角θsは、θs=2・θ1+θ2とあらわされる。す
なわち、通常の1度しか回転多面鏡に入射しない方式、
あるいは第2の反射面32に対して光ビームが平行移動
しながら追従する方式に比べて光ビームの偏向角をθ2
だけ増大させることができる。
At this time, the deflected light beam is deflected to the side where the incident angle increases by an angle θ2 with respect to the second reflection surface 32, so that the scanning angle θs of the light beam reflected by the second reflection surface 32 Is expressed as θs = 2 · θ1 + θ2. That is, a method in which the light enters the rotating polygon mirror only once,
Alternatively, the deflection angle of the light beam is set to θ2 as compared with the method in which the light beam follows the second reflection surface 32 while moving in parallel.
Can only be increased.

【0071】ところで、上記のように回転多面鏡の第1
の反射面31で偏向された光ビームの中心光線が伝達光
学系の光軸と交差する場所が回数がQ点のみの1箇所で
ある場合には、伝達光学系の途中にある光路折り返しの
ための反射鏡の数が偶数であると、第2の反射面32の
回転移動方向と光ビームが移動する方向が一致する。
By the way, as described above, the first of the rotary polygon mirrors
When the center ray of the light beam deflected by the reflecting surface 31 intersects with the optical axis of the transmission optical system at one point only at the point Q, the optical path is folded in the middle of the transmission optical system. If the number of reflecting mirrors is even, the direction of rotation of the second reflecting surface 32 and the direction of movement of the light beam match.

【0072】より一般的に検討すると、偏向された光ビ
ームが光軸と交差する回数が奇数回のときは、折り返し
の反射鏡の数を偶数にすればいいことがわかる。伝達光
学系の折り返しの反射鏡は、その平面度が被走査面への
結像性能に影響を及ぼし、かつ反射率によって光学系の
パワー効率が低下させるので、なるべく数が少ない方が
よい。しかし、少なくとも1枚の反射鏡がないと、同一
の回転多面鏡に光ビームを戻すことができないので、最
小値は1となる。
A more general study shows that when the number of times the deflected light beam intersects the optical axis is an odd number, the number of turning-back reflecting mirrors should be even. Since the flatness of the folded reflecting mirrors of the transmission optical system affects the imaging performance on the surface to be scanned and the power efficiency of the optical system is reduced by the reflectance, the number of the reflecting mirrors is preferably as small as possible. However, without at least one reflecting mirror, the light beam cannot be returned to the same rotating polygon mirror, so the minimum value is 1.

【0073】また、回転多面鏡の第1の反射面から第2
の反射面までの距離を短くするためには、偏向された光
ビームが光軸と交差する回数も少ないほうがよく、現実
的にはまったく交差しないか、1回だけ交差するように
設定するのが望ましい。
Also, the second polygonal mirror is moved from the first reflecting surface to the second polygonal mirror.
In order to shorten the distance to the reflecting surface, it is better that the number of times that the deflected light beam intersects the optical axis is small. In practice, it is preferable that the deflected light beam does not intersect at all or intersects only once. desirable.

【0074】これらの条件を考え合わせると、以下の4
つの組み合わせが現実的な選択肢である。 (1)偏向された光ビームが光軸と交差する回数が0回
で、折り返しの反射鏡の数が1枚。 (2)偏向された光ビームが光軸と交差する回数が0回
で、折り返しの反射鏡の数が3枚。 (3)偏向された光ビームが光軸と交差する回数が1回
で、折り返しの反射鏡の数が2枚。 (4)偏向された光ビームが光軸と交差する回数が1回
で、折り返しの反射鏡の数が4枚。
Considering these conditions, the following 4
A combination of the two is a realistic option. (1) The number of times that the deflected light beam intersects the optical axis is 0, and the number of the reflecting mirrors is one. (2) The number of times the deflected light beam intersects the optical axis is 0, and the number of the reflecting mirrors is three. (3) The number of times that the deflected light beam intersects the optical axis is one, and the number of the reflecting mirrors is two. (4) The number of times that the deflected light beam intersects the optical axis is one, and the number of the reflecting mirrors is four.

【0075】ところが(1)の場合では、反射鏡の数が
1であって、本発明のように回転多面鏡の2つの異なる
反射面に対して同時に「正面入射」状態を実現すること
ができないので採用できない。
However, in the case of (1), the number of reflecting mirrors is one, and it is impossible to simultaneously realize the "frontal incidence" state on two different reflecting surfaces of the rotary polygon mirror as in the present invention. I can not adopt it.

【0076】また、(2)の場合は反射鏡の数が多いた
め、反射鏡の平面度の影響により結像性能が劣化する危
険性が増す。また、1つの反射鏡あたりの反射率を85
%とすると、反射鏡3面を経由した場合の光パワーの効
率は61%になってしまう。さらに、各反射面の取り付
け角度精度がそれぞれ光軸の方向に影響を与えるので、
光ビームが通過する位置精度を確保する上でも好ましく
ない。同様に(4)の場合はもう1枚反射鏡の数が増加
するので、上記(2)の課題はより厳しくなる。
In the case of (2), since the number of reflecting mirrors is large, there is an increased risk that the imaging performance is deteriorated due to the influence of the flatness of the reflecting mirror. In addition, the reflectance per reflector is 85
%, The efficiency of the optical power when passing through the reflecting mirror 3 is 61%. Furthermore, since the mounting angle accuracy of each reflecting surface affects the direction of the optical axis,
It is not preferable in ensuring the accuracy of the position through which the light beam passes. Similarly, in the case of (4), the number of additional reflecting mirrors increases, so that the problem of the above (2) becomes more severe.

【0077】従って、本発明に実施例では、図4に示す
ように、上記の(3)に相当する伝達光学系の光路の折
り返しの反射鏡の数を2とし、伝達光学系の中を偏向さ
れて移動する光ビームと伝達光学系の光軸との交差個所
を1ヵ所にすることで、回転多面鏡30への光ビームの
入射を正面入射とした上で、反射鏡の数を最小にして光
パワーの減衰を小さくすると同時に、伝達光学系の光路
長も短縮することが可能となった。
Therefore, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the number of reflecting mirrors of the optical path of the transmission optical system corresponding to the above (3) is set to 2, and the inside of the transmission optical system is deflected. By making the intersection of the light beam that is moved and the optical axis of the transmission optical system into one, the incidence of the light beam on the rotary polygon mirror 30 is made frontal incidence, and the number of reflecting mirrors is minimized. As a result, the attenuation of the optical power can be reduced, and at the same time, the optical path length of the transmission optical system can be shortened.

【0078】次に回転多面鏡30の反射面数について説
明する。本発明の実施例においては、回転多面鏡30の
面数を4の倍数である12としている。回転多面鏡30
の面数を4の倍数とすることで、回転多面鏡30の同時
に使用する2つの反射面のなす角度を90度とすること
が可能である。回転多面鏡30の回転軸に対する反射面
の倒れ誤差や位置誤差の内、1回転の中で緩やかに(お
おむね正弦波状に)変化する成分については、2つの反
射面の位相が90度ずれているため、第1の反射面3
1、第2の反射面32の両方が同時に最悪の値となる場
合がないので、反射面の倒れ誤差や位置誤差の影響を緩
和できる。また、この効果は本発明の実施例のように正
面入射する構成をとる光学系のみならず、同一の回転多
面鏡に光ビームが2度入射する光走査装置に広くあては
まるものである。
Next, the number of reflecting surfaces of the rotary polygon mirror 30 will be described. In the embodiment of the present invention, the number of surfaces of the rotary polygon mirror 30 is set to 12 which is a multiple of four. Rotating polygon mirror 30
By making the number of surfaces a multiple of 4, it is possible to make the angle between two reflecting surfaces used simultaneously by the rotating polygon mirror 30 90 degrees. Of the tilt error and the position error of the reflecting surface with respect to the rotation axis of the rotary polygon mirror 30, for the component that changes gradually (approximately in a sine wave) in one rotation, the phases of the two reflecting surfaces are shifted by 90 degrees. Therefore, the first reflecting surface 3
Since there is no case where both the first and second reflection surfaces 32 have the worst values at the same time, the influence of the inclination error and the position error of the reflection surface can be reduced. This effect is widely applied not only to an optical system having a configuration of front incidence as in the embodiment of the present invention, but also to an optical scanning device in which a light beam is incident twice on the same rotary polygon mirror.

【0079】また、図4に示すように主走査面内におい
て第1の反射面31に入射する光ビームと、伝達光学系
を経由して第2の反射面32に入射する光ビームのなす
角度ηを90度とすることが可能となった。このように
配置することで、第1の反射面31から第2の反射面3
2に至る光軸上の距離を適切に確保でき、最適な構成の
伝達光学系を得ることができる。
Further, as shown in FIG. 4, the angle between the light beam incident on the first reflection surface 31 and the light beam incident on the second reflection surface 32 via the transmission optical system in the main scanning plane. η can be set to 90 degrees. By arranging in this way, the first reflecting surface 31 to the second reflecting surface 3
2 can be appropriately secured on the optical axis, and a transmission optical system having an optimal configuration can be obtained.

【0080】さらに、光走査装置の機構的な設計を考え
ると、ビーム整形光学系の光軸と、走査光学系の光軸が
直交している方が、各要素をレイアウトするのが容易で
あるというで利点もある。
Further, considering the mechanical design of the optical scanning device, it is easier to lay out each element if the optical axis of the beam shaping optical system and the optical axis of the scanning optical system are orthogonal to each other. So there are advantages too.

【0081】一方、回転多面鏡の加工方法を考察する
と、反射面の加工機械における割り出し角度が整数に限
定されることが多い。つまり隣接反射面の角度が360
の約数となる。従って、回転多面鏡の形状を正多角形
(正多面体)にするためには、10面、12面、15
面、18面等の面数の多面鏡は加工できるが、11面、
13面、14面、16面、17面は加工できない場合が
ある。この条件と上記に述べた4の倍数である条件とを
考慮すると、本発明の実施例に示すごとく回転多面鏡3
0の面数Nは12面であるのが、装置の設計上も、多面
鏡の加工上も好適である。
On the other hand, considering the processing method of the rotary polygon mirror, the index angle of the reflecting surface processing machine is often limited to an integer. That is, the angle of the adjacent reflecting surface is 360
Is a divisor of Therefore, in order to make the shape of the rotating polygon mirror into a regular polygon (regular polyhedron), 10, 12, 15
Polygon mirrors with the number of faces, such as 18 faces, can be machined, but 11 faces,
The 13th, 14th, 16th and 17th faces may not be machined. Considering this condition and the condition that is a multiple of 4 described above, as shown in the embodiment of the present invention, the rotating polygon mirror 3
The number of surfaces N of 0 is twelve, which is suitable for the design of the apparatus and the processing of the polygon mirror.

【0082】もちろん、回転多面鏡の各反射面のなす角
度を均等ではないようにすれば上記の制約はないが、各
反射面の大きさが不同になり、小さい反射面にあわせて
光学系を設計せねばならぬため多面鏡の大きさには無駄
が生ずる。
Of course, if the angles formed by the respective reflecting surfaces of the rotary polygon mirror are not made equal, the above-mentioned restrictions are not imposed. However, the sizes of the respective reflecting surfaces become unequal, and the optical system is adjusted in accordance with the smaller reflecting surface. Since it has to be designed, the size of the polygon mirror is wasted.

【0083】次に本発明の実施例の光ビーム検出方法に
ついて説明する。一般に光走査装置を画像記録装置や画
像入力装置に応用する場合には、各走査の基点となる同
期信号を発生させる手段が必要になる。本発明の光走査
装置の実施例においては、被走査面上の有効走査領域を
走査する手前の位置で、光ビームを光ビーム検出器63
に導き、光ビームの到達を電気信号に変換することで同
期信号を得ている。この光ビーム検出器63は必ずしも
被走査面上71になくてもよい。しかし、光走査装置と
しては、この光ビーム検出器63の位置から有効走査領
域の後端までが所要の走査範囲となる。
Next, a light beam detecting method according to an embodiment of the present invention will be described. Generally, when an optical scanning device is applied to an image recording device or an image input device, a means for generating a synchronization signal serving as a base point of each scan is required. In the embodiment of the optical scanning device of the present invention, the light beam is detected by the light beam detector 63 at a position before scanning the effective scanning area on the surface to be scanned.
And a synchronization signal is obtained by converting the arrival of the light beam into an electric signal. The light beam detector 63 does not necessarily have to be on the surface 71 to be scanned. However, for the optical scanning device, the required scanning range is from the position of the light beam detector 63 to the rear end of the effective scanning area.

【0084】より詳しく説明すると、回転多面鏡30で
偏向された光ビームは、結像レンズ61で主走査方向に
集束光ビームに変換された後に、第1の折り返し鏡9
1、第2の折り返し鏡92で折り返され、図9に示すよ
うに補正レンズの直前に設けられた分離鏡64で本来の
被走査面71へ向かう光路とは分離された後に、再び第
2の折り返し鏡92を経て、光ビーム検出レンズ65で
副走査方向に集束する光ビームに変換された後に、光ビ
ーム検出器63に入射する。図9では光ビーム検出器6
3に入射する光ビームをLsという記号で示している。
More specifically, the light beam deflected by the rotary polygon mirror 30 is converted into a convergent light beam in the main scanning direction by the imaging lens 61, and then converted into a first turning mirror 9
First, after being folded by the second folding mirror 92 and separated from the original optical path toward the scanned surface 71 by the separating mirror 64 provided immediately before the correction lens as shown in FIG. After being converted into a light beam converged in the sub-scanning direction by the light beam detection lens 65 via the turning mirror 92, the light beam enters the light beam detector 63. In FIG. 9, the light beam detector 6
The light beam incident on 3 is indicated by the symbol Ls.

【0085】このように、折り返し鏡を何枚も用いて走
査光学系の光路を複雑に折り返したような光走査装置に
おいても、検出用の光ビームを検出器に導く反射鏡を新
たに設ける必要がないため、走査光学系の構成が非常に
シンプルになる。
As described above, even in an optical scanning device in which the optical path of the scanning optical system is complicatedly folded by using a plurality of folding mirrors, it is necessary to newly provide a reflecting mirror for guiding the light beam for detection to the detector. Because of this, the configuration of the scanning optical system becomes very simple.

【0086】回転多面鏡30の第2の反射面32を基準
とすると、光ビーム検出器63は走査光学系の光軸上に
おいては被走査面71と同じ距離にある。また、副走査
面内でみると、光ビーム検出器63の位置は、被走査面
71と同様に回転多面鏡30の第2の反射面32に対し
て光学的に共役となるように、光ビーム検出レンズ65
が設けられている。
With reference to the second reflecting surface 32 of the rotary polygon mirror 30, the light beam detector 63 is at the same distance as the surface 71 to be scanned on the optical axis of the scanning optical system. When viewed in the sub-scanning plane, the position of the light beam detector 63 is set to be optically conjugate to the second reflecting surface 32 of the rotary polygon mirror 30 as in the case of the scanned surface 71. Beam detection lens 65
Is provided.

【0087】光ビームの偏向の周期の中で、光ビームが
分離鏡64を横切る間は被走査面71には光ビームは到
達しない。光ビーム検出器63で、光ビームの到達を検
出するためには、光ビームが光ビーム検出器63に達す
る直前に、光源を点灯させる必要がある。この点灯期間
における光ビームが、補正レンズ62に入射しないよう
に、分離鏡64の取付部の走査上流に位置する部分に
は、遮蔽板66が設けられている。
During the deflection period of the light beam, the light beam does not reach the surface 71 to be scanned while the light beam crosses the separation mirror 64. In order for the light beam detector 63 to detect the arrival of the light beam, it is necessary to turn on the light source immediately before the light beam reaches the light beam detector 63. A shielding plate 66 is provided at a portion of the mounting portion of the separation mirror 64 located upstream of the scan so that the light beam during this lighting period does not enter the correction lens 62.

【0088】また、本発明の実施例においては、図8に
示すように、主走査面内において、光ビーム検出器63
の表面は入射してくる光ビームに対して傾斜しており、
光ビーム検出器63の素子を封入してあるパッケージの
表面、あるいは素子自体の表面で反射される反射光Lg
は、第2の折り返し鏡92で反射されて上記の遮蔽板6
6に向かうため、補正レンズ62を通過して被走査面7
1に達してしまうことを防止している。
In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 8, the light beam detector 63 is located within the main scanning plane.
Is inclined with respect to the incoming light beam,
The reflected light Lg reflected on the surface of the package enclosing the element of the light beam detector 63 or the surface of the element itself
Is reflected by the second folding mirror 92 and the above-mentioned shielding plate 6
6, the light passes through the correction lens 62 and passes through the scanning surface 7.
1 is prevented.

【0089】次に本発明の実施例の光走査装置のゴース
ト像の発生を防止する構造について説明する。本発明の
実施例においては、図10に示すように反射面33と結
像レンズ61の間に遮蔽板34を設けて、平面である伝
達レンズ第1群の第1伝達レンズの入射面で反射された
光ビームが、結像レンズ61に入射するのを防止してい
る。また遮蔽板34は、回転多面鏡30の第2の反射面
32で偏向される本来の走査光ビームを遮らない位置に
置かれていることは言うまでもない。
Next, the structure of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention for preventing generation of a ghost image will be described. In the embodiment of the present invention, a shielding plate 34 is provided between the reflecting surface 33 and the imaging lens 61 as shown in FIG. 10, and the light is reflected by the plane of incidence of the first transmission lens of the first group of transmission lenses. The applied light beam is prevented from entering the imaging lens 61. Needless to say, the shielding plate 34 is located at a position that does not block the original scanning light beam deflected by the second reflecting surface 32 of the rotary polygon mirror 30.

【0090】なお、光学系の構成によっては、ゴースト
像を生じさせる光ビームは第1の反射面31に隣接する
反射面33ではなくさらに隣の反射面である場合も有り
得る。そのような場合でも問題となる反射面と結像レン
ズ31の間に遮蔽板34を置くことで全く同様な効果を
有する。
Note that, depending on the configuration of the optical system, the light beam that causes the ghost image may not be on the reflection surface 33 adjacent to the first reflection surface 31 but on the next reflection surface. Even in such a case, the same effect can be obtained by placing the shielding plate 34 between the reflective surface and the imaging lens 31, which is a problem.

【0091】次に以上に述べた実施例の光学系の調整方
法について図2、図4を用いて説明する。ビーム整形光
学系から出た整形光ビームは回転多面鏡30の第1の反
射面31に入射するが、その光軸の延長線上に、副走査
方向に平行なエッジを持つナイフエッジ(M)83、主
走査方向に平行なエッジを持つナイフエッジ(S)84
が光学ケース82と一体に設けられている。またこれら
のナイフエッジの先端がビーム整形光学系の光軸L1と
一致している。なお、本実施例では光学ケース82の側
壁の下部を切り欠いてナイフエッジ(S)84を設けて
いる。
Next, a method of adjusting the optical system of the above-described embodiment will be described with reference to FIGS. The shaped light beam emitted from the beam shaping optical system is incident on the first reflecting surface 31 of the rotary polygon mirror 30, and a knife edge (M) 83 having an edge parallel to the sub-scanning direction on an extension of its optical axis. , Knife edge (S) 84 having an edge parallel to the main scanning direction
Are provided integrally with the optical case 82. The tips of these knife edges coincide with the optical axis L1 of the beam shaping optical system. In this embodiment, a knife edge (S) 84 is provided by cutting out the lower part of the side wall of the optical case 82.

【0092】この2つのナイフエッジの周辺には、図4
に示すように前記のビーム整形光学系の光軸上におい
て、ナイフヘッジ(M)83の手前に切り欠き部A、ナ
イフエッジ(M)83とナイフエッジ(S)84の間に
切り欠き部Bが設けられており、ナイフエッジの通過前
後の光パワーを検出するためのセンサが進入できるよう
になっている。
In the vicinity of the two knife edges, FIG.
As shown in FIG. 7, on the optical axis of the beam shaping optical system, a notch A is provided before the knife hedge (M) 83, and a notch B is provided between the knife edge (M) 83 and the knife edge (S) 84. Is provided, and a sensor for detecting the optical power before and after passing through the knife edge can enter.

【0093】実際の調整作業は、回転多面鏡30を取り
外した状態で、ビーム整形光学系を通過した光ビームを
上記の2つのナイフエッジに照射することで行なう。ビ
ーム整形光学系を通過した光ビームは、主走査方向にお
いては平行な光ビームである。一方、副走査方向におい
ては回転多面鏡30の第1の反射面31に結像するよう
な集束光ビームである。従って、ナイフエッジの位置に
おいては、光ビームは副走査方向にはある程度広がって
いる。
The actual adjustment operation is performed by irradiating the two knife edges with the light beam that has passed through the beam shaping optical system with the rotary polygon mirror 30 removed. The light beam that has passed through the beam shaping optical system is a parallel light beam in the main scanning direction. On the other hand, the focused light beam forms an image on the first reflecting surface 31 of the rotary polygon mirror 30 in the sub-scanning direction. Therefore, at the position of the knife edge, the light beam spreads to some extent in the sub-scanning direction.

【0094】まず、上記の切り欠き部Aに光パワーを検
出するセンサを挿入し、光ビームのパワーを測定する。
次に切り欠き部Bにセンサを挿入し、ナイフエッジ
(M)83を通過する光ビームの光パワーを測定する。
このときナイフエッジ(M)83の先端はビーム整形光
学系の光軸に一致しているので、切り欠き部Bでの光パ
ワーを切り欠き部Aで計った光パワーのちょうど半分に
なるように半導体レーザー11あるいはコリメータレン
ズ21を主走査方向に調整すれば、ビーム整形光学系の
主走査方向の調整が正しく行われたことになる。
First, a sensor for detecting the optical power is inserted into the notch A, and the power of the optical beam is measured.
Next, a sensor is inserted into the notch B, and the optical power of the light beam passing through the knife edge (M) 83 is measured.
At this time, since the tip of the knife edge (M) 83 coincides with the optical axis of the beam shaping optical system, the optical power at the notch B is made to be exactly half the optical power measured at the notch A. If the semiconductor laser 11 or the collimator lens 21 is adjusted in the main scanning direction, the adjustment of the beam shaping optical system in the main scanning direction has been correctly performed.

【0095】同様に切り欠き部Bの光パワーとナイフエ
ッジ(S)84の後ろ側、すなわち光学ケース81の外
側の光パワーを比較し、ちょうど半分の光パワーにるよ
うに半導体レーザー11あるいはコリメータレンズ21
を副走査方向に調整すれば、ビーム整形光学系の副走査
方向の調整が終わる。既に述べたようにナイフエッジの
位置では副走査方向には光ビームが広がっているので、
検出精度は低下するが実用上は十分な精度であり問題は
ない。
Similarly, the optical power of the notch B is compared with the optical power behind the knife edge (S) 84, that is, the optical power outside the optical case 81, and the semiconductor laser 11 or the collimator is adjusted so that the optical power becomes exactly half. Lens 21
Is adjusted in the sub-scanning direction, the adjustment of the beam shaping optical system in the sub-scanning direction is completed. As described above, the light beam spreads in the sub-scanning direction at the position of the knife edge.
Although the detection accuracy is reduced, the accuracy is practically sufficient and there is no problem.

【0096】このような調整方法を用いることで、光学
ケース82に半導体レーザー11とビーム整形光学系を
取り付けただけで他の光学素子を取り付けない状態で調
整作業が可能となるので、回転多面鏡30の反射面31
以降に位置する光学素子の誤差の影響を受けずに正確な
調整が可能となる。
By using such an adjusting method, it is possible to perform an adjusting operation without mounting other optical elements by merely attaching the semiconductor laser 11 and the beam shaping optical system to the optical case 82. 30 reflective surfaces 31
Accurate adjustment can be performed without being affected by errors of optical elements located thereafter.

【0097】また、光走査装置の組立工程の中間ステッ
プでの光学特性の確認が可能であるので、段階的な品質
保証が可能となり、製品の品質確保作業が容易になる。
Further, since the optical characteristics can be confirmed at an intermediate step of the assembly process of the optical scanning device, quality assurance can be performed step by step, and the work for ensuring the quality of the product can be facilitated.

【0098】さらに、ナイフエッジを通過する光パワー
を比較するだけで調整作業が行えるので、被走査面71
上で結像性能を測定する場合に必要となるような大がか
りな測定装置が不要となる。
Further, the adjustment operation can be performed only by comparing the optical power passing through the knife edge, so that the scanned surface 71 can be adjusted.
This eliminates the need for a large-scale measurement device required for measuring the imaging performance.

【0099】その上、2つのナイフエッジは光学ベース
82に一体に成形されているので、別部材で構成された
治具を使用する場合に比べて、光ビームの位置を正確に
調整することが可能となる。
In addition, since the two knife edges are formed integrally with the optical base 82, the position of the light beam can be adjusted more accurately than when a jig composed of separate members is used. It becomes possible.

【0100】このようなビーム整形光学系の光軸と直交
方向への光ビームの位置の調整作業は、半導体レーザー
11を移動させて行うか、あるいはコリメータレンズ2
1を移動させても行える。本実施例では半導体レーザー
11をその駆動回路を実装した回路基板と一体で、光軸
と直交方向の上下左右に移動させて調整しているが、コ
リメータレンズ21を移動させても同様の効果が発揮さ
れる。
Adjustment of the position of the light beam in the direction orthogonal to the optical axis of the beam shaping optical system is performed by moving the semiconductor laser 11 or by adjusting the collimator lens 2.
It can also be done by moving 1. In this embodiment, the semiconductor laser 11 is integrated with the circuit board on which the drive circuit is mounted, and is adjusted by moving the collimator lens 21 up and down and left and right in a direction orthogonal to the optical axis. Be demonstrated.

【0101】このように、調整されたビーム整形光学系
を射出した光ビームも、伝達光学形に存在する反射鏡5
1、反射鏡52や、走査光学系の3つの折り返し鏡を通
過することで、各ミラーの副走査方向の取付角度精度の
影響を受け、補正レンズ62に副走査方向に入射する位
置が変動する。
As described above, the light beam emitted from the adjusted beam shaping optical system is also reflected by the reflecting mirror 5 existing in the transmission optical form.
1. By passing through the reflecting mirror 52 and the three folding mirrors of the scanning optical system, the position of each mirror incident on the correction lens 62 in the sub-scanning direction is affected by the mounting angle accuracy in the sub-scanning direction. .

【0102】本発明の実施例においては、伝達光学系の
第1の反射鏡51あるいは第2の反射鏡52、さらに走
査光学系内の第1の折り返し鏡91、第2の折り返し鏡
92、第3の折り返し鏡93の5箇所の反射ミラーのう
ちのいずれかを副走査面内に回転させることで、補正レ
ンズ62に入射する光ビームの位置を調整している。
In the embodiment of the present invention, the first reflecting mirror 51 or the second reflecting mirror 52 of the transmission optical system, the first reflecting mirror 91, the second reflecting mirror 92, and the second reflecting mirror 92 in the scanning optical system. By rotating any one of the five reflection mirrors of the third folding mirror 93 in the sub-scanning plane, the position of the light beam incident on the correction lens 62 is adjusted.

【0103】例えば第1の反射鏡51を副走査面内で回
転させて調整することで、他の4つの反射ミラーの調整
は不要になる。特に第1の反射鏡51は上記の5つの反
射ミラーの中で最も光源に近いので、それより下流にあ
る反射ミラーを調整する場合に比べて、光路の途中の誤
差を小さくできる。
For example, by adjusting the first reflecting mirror 51 by rotating it in the sub-scanning plane, the adjustment of the other four reflecting mirrors becomes unnecessary. In particular, since the first reflecting mirror 51 is closest to the light source among the five reflecting mirrors, an error in the optical path can be reduced as compared with the case where the reflecting mirror located downstream of the first reflecting mirror is adjusted.

【0104】このように補正レンズ62に対する光ビー
ムの副走査方向の位置を基準に、上記の5箇所の反射ミ
ラーの内の1つの副走査方向の角度を調整することで、
他の4箇所の反射ミラーを調整する必要はなくなる。さ
らに、1箇所の反射ミラーを調整するだけで、補正レン
ズ62に対して光ビームを副走査方向において正確な位
置に入射させることが可能になり、光ビームの被走査面
上での良好な結像性能を得ることができる。
As described above, by adjusting the angle in the sub-scanning direction of one of the five reflection mirrors based on the position of the light beam in the sub-scanning direction with respect to the correction lens 62,
There is no need to adjust the other four reflection mirrors. Further, it is possible to make the light beam incident on the correction lens 62 at an accurate position in the sub-scanning direction only by adjusting one reflection mirror, and it is possible to form the light beam on the surface to be scanned well. Image performance can be obtained.

【0105】また、補正レンズ62上において副走査方
向に光ビームの入射位置が所定の範囲に入るように調整
されるので、補正レンズ62の直後にある被走査面71
上に結像するスポット、あるいはその軌跡として形成さ
れる走査線の副走査方向の位置もおおむね正規の位置に
おかれる。
Further, the position of the light beam incident on the correction lens 62 in the sub-scanning direction is adjusted so as to fall within a predetermined range.
The position in the sub-scanning direction of the scanning line formed as a spot or a locus of the spot to be imaged on the upper side is also substantially at a regular position.

【0106】あるいは本発明の実施例においては、回転
多面鏡の第1の反射面31以降にある5箇所の反射ミラ
ーの調整は一切行わず、第1の補正レンズ62を副走査
方向に変位させることで、補正レンズ61に入射する光
ビームに対する副走査方向の相対位置を所定の範囲にし
ている。そして、このような調整を補正レンズ62の左
右、すなわち走査の開始端、終了端で独立して行うこと
ができるので、開始側、終了側それぞれ独立して最適な
結像性能をうることができる。
In the embodiment of the present invention, the adjustment of the five reflection mirrors after the first reflection surface 31 of the rotary polygon mirror is not performed at all, and the first correction lens 62 is displaced in the sub-scanning direction. Thus, the relative position in the sub-scanning direction with respect to the light beam incident on the correction lens 61 is within a predetermined range. Then, such adjustment can be performed independently at the left and right sides of the correction lens 62, that is, at the start end and the end end of scanning, so that optimum imaging performance can be obtained independently for the start side and the end side. .

【0107】[0107]

【発明の効果】以上で述べたように本願の第1の発明の
光走査装置では、半導体レーザーから射出した光ビーム
の直径がある程度広がった位置で、コリメータレンズで
緩い集束光ビームに変換し、さらにこのコリメータレン
ズから距離をおいて凹のシリンドリカルレンズである整
形レンズを配して、主走査方向にのみ平行光ビームに変
換することにより、コリメータレンズの焦点距離を比較
的大きくできる。
As described above, in the optical scanning device according to the first aspect of the present invention, a light beam emitted from a semiconductor laser is converted into a loose focused light beam by a collimator lens at a position where the diameter of the light beam is widened to some extent. Furthermore, by disposing a shaping lens which is a concave cylindrical lens at a distance from the collimator lens and converting it into a parallel light beam only in the main scanning direction, the focal length of the collimator lens can be made relatively large.

【0108】そのため、コリメータレンズのレンズ面の
曲率半径も大きくでき、レンズ面あるいはそれを成形す
る金型の加工が容易になる。また、レンズ面の大きさが
大きくなることで、収差上レンズ面に要求される精度が
緩和され製造が容易となると同時に、被走査面への結像
性能も向上するという効果を有する。
Therefore, the radius of curvature of the lens surface of the collimator lens can be increased, and processing of the lens surface or a mold for molding the lens surface becomes easy. In addition, by increasing the size of the lens surface, the accuracy required for the lens surface in terms of aberration is eased, the manufacturing is facilitated, and at the same time, the image forming performance on the surface to be scanned is improved.

【0109】また、本願の第2の発明の光走査装置で
は、回転多面鏡の第1の反射面から光源までの距離が、
第1の反射面から伝達光学系の反射鏡の内で最も第1の
反射面に近い反射鏡までの距離より大となるように、ビ
ーム整形光学系の構成することで、光源部の上下方向の
空間的な制約がなく、特に半導体レーザーの駆動回路基
板の大きさを任意に設定でき、半導体レーザーの高度な
制御を行なうための電子回路を半導体レーザーの直近に
置くことができるので、高速な変調が可能となるという
効果を有する。
Further, in the optical scanning device according to the second aspect of the present invention, the distance from the first reflecting surface of the rotary polygon mirror to the light source is
By configuring the beam shaping optical system so as to be longer than the distance from the first reflecting surface to the reflecting mirror closest to the first reflecting surface among the reflecting mirrors of the transmission optical system, the vertical direction of the light source unit can be increased. In particular, the size of the drive circuit board of the semiconductor laser can be set arbitrarily, and the electronic circuit for performing advanced control of the semiconductor laser can be placed very close to the semiconductor laser. This has the effect of enabling modulation.

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

【図1】本発明の実施例における光走査装置の全体の概
観を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing an overall view of an optical scanning device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例における光走査装置において長
尺レンズ及び第3の折り返し鏡を除いて描いた全体の概
観を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing an overall view of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention, excluding a long lens and a third folding mirror.

【図3】本発明の実施例における光走査装置の走査光学
系を含む主走査面内での平面図である。
FIG. 3 is a plan view in a main scanning plane including a scanning optical system of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例における光走査装置の伝達光学
系を含む主走査面内での平面図である。
FIG. 4 is a plan view in the main scanning plane including the transmission optical system of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例における光走査装置のビーム整
形光学系を含む副走査面内での断面図である。
FIG. 5 is a sectional view in the sub-scanning plane including the beam shaping optical system of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例における光走査装置の走査光学
系を含む副走査面内での断面図である。
FIG. 6 is a sectional view in the sub-scanning plane including the scanning optical system of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例における光走査装置の伝達光学
系の主走査面内における展開図である。
FIG. 7 is a developed view of the transmission optical system of the optical scanning device in the main scanning plane according to the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例における光走査装置の光学ベー
スと光学ケースの関係を示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a relationship between an optical base and an optical case of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図9】本発明の実施例における光走査装置の光ビーム
検出器に光ビームを導く光学系の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of an optical system for guiding a light beam to a light beam detector of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例における光走査装置の回転多
面鏡の周囲と遮蔽板を示す平面図である。
FIG. 10 is a plan view showing the periphery of a rotary polygon mirror and a shielding plate of the optical scanning device according to the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ・・・・ 半導体レーザー 21 ・・・・ コリメータレンズ 22 ・・・・ 整形レンズ 30 ・・・・ 回転多面鏡 41、42、43・・・ 伝達レンズ 51、52 ・・・・ 反射鏡 61 ・・・・ 結像レンズ 62 ・・・・ 補正レンズ 63 ・・・・ 光ビーム検出器 71 ・・・・ 被走査面 81 ・・・・ 光学ベース 82 ・・・・ 光学ケース 91、92、93 ・・・・ 折り返し鏡 11 semiconductor laser 21 collimator lens 22 shaping lens 30 rotating polygon mirror 41, 42, 43 transmission lens 51, 52 reflecting mirror 61 An imaging lens 62 A correction lens 63 A light beam detector 71 A surface to be scanned 81 An optical base 82 An optical case 91 92 93 ... Folding mirror

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、前記光源からの光ビームを所定の
特性の整形光ビームに変換するビーム整形光学系と、前
記整形光ビームを第1の反射面で偏向し、少なくとも前
記第1の反射面と第2の反射面を有する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡の前記第1の反射面により偏向された光
ビームを前記回転多面鏡の前記第2の反射面に入射させ
る伝達光学系と、前記回転多面鏡の前記第2の反射面で
偏向された走査光ビームを所定の被走査面に結像させる
走査光学系とを有し、前記走査光ビームで前記被走査面
を走査する光走査装置において、前記ビーム整形光学系
は、前記光源からの発散光ビームを主走査面内において
集束光ビームに変換するコリメータレンズと、前記コリ
メータレンズより射出した集束光ビームを主走査面内で
平行光ビームに変換する整形レンズからなることを特徴
とする光走査装置。
1. A light source, a beam shaping optical system for converting a light beam from the light source into a shaped light beam having predetermined characteristics, and a light source for deflecting the shaped light beam by a first reflecting surface; A rotating polygon mirror having a reflecting surface and a second reflecting surface;
A transmission optical system for causing the light beam deflected by the first reflecting surface of the rotating polygon mirror to enter the second reflecting surface of the rotating polygon mirror; and a transmission optical system for deflecting the light beam by the second reflecting surface of the rotating polygon mirror. A scanning optical system that forms an image of the scanned light beam on a predetermined surface to be scanned, and an optical scanning device that scans the surface to be scanned with the scanning light beam. A collimator lens for converting the divergent light beam into a focused light beam in the main scanning plane, and a shaping lens for converting the focused light beam emitted from the collimator lens to a parallel light beam in the main scanning plane. Optical scanning device.
【請求項2】光源と、前記光源からの光ビームを所定の
特性の整形光ビームに変換するビーム整形光学系と、前
記整形光ビームを第1の反射面で偏向し、少なくとも前
記第1の反射面と第2の反射面を有する回転多面鏡と、
前記回転多面鏡の前記第1の反射面により偏向された光
ビームを前記回転多面鏡の前記第2の反射面に入射させ
る伝達光学系と、前記伝達光学系の光路中にあって前記
伝達光学系の光軸を折り曲げるための反射鏡と、前記回
転多面鏡の前記第2の反射面で偏向された走査光ビーム
を所定の被走査面に結像させる走査光学系を有し、前記
走査光ビームで前記被走査面を走査する光走査装置にお
いて、前記第1の反射面から前記光源までの距離が、前
記第1の反射面から前記反射鏡の内で最も前記第1の反
射面に近いものまでの距離より大なることを特徴とする
光走査装置。
2. A light source, a beam shaping optical system for converting a light beam from the light source into a shaped light beam having predetermined characteristics, and a light source for deflecting the shaped light beam by a first reflecting surface; A rotating polygon mirror having a reflecting surface and a second reflecting surface;
A transmission optical system that causes the light beam deflected by the first reflection surface of the rotary polygon mirror to enter the second reflection surface of the rotary polygon mirror; and the transmission optical system in an optical path of the transmission optical system. A reflecting mirror for bending an optical axis of the system, and a scanning optical system for forming an image of a scanning light beam deflected by the second reflecting surface of the rotary polygon mirror on a predetermined surface to be scanned, In an optical scanning device that scans the surface to be scanned with a beam, a distance from the first reflection surface to the light source is closest to the first reflection surface in the reflection mirror from the first reflection surface. An optical scanning device characterized by being larger than a distance to an object.
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