JPH1123990A - Optical scanner and image forming device using the scanner - Google Patents
Optical scanner and image forming device using the scannerInfo
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- JPH1123990A JPH1123990A JP3663398A JP3663398A JPH1123990A JP H1123990 A JPH1123990 A JP H1123990A JP 3663398 A JP3663398 A JP 3663398A JP 3663398 A JP3663398 A JP 3663398A JP H1123990 A JPH1123990 A JP H1123990A
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- Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は変調されたビームを
走査する偏向器の射出側に光走査用のレンズを介在させ
てなる光走査装置及び画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning apparatus and an image forming apparatus in which an optical scanning lens is interposed on the exit side of a deflector for scanning a modulated beam.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より例えば図2に示す如く、ビーム
発振器1より発振された、入力情報に応じて変調された
レーザビームをコリメートレンズ2等を通して主走査方
向に平行な線状集束光として回転多面鏡その他の偏向器
3に入射させ、該偏向器3の回転により所定角度偏向反
射されながらfθレンズ4で等速運動に変換させた後、
面倒れ補正レンズ6により前記偏向器3の偏向面3aの
副走査方向の面倒れを補正して被記録媒体5の母線上に
入力情報に対応した光ドットパターンを結像走査させる
光走査装置は既に公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, as shown in FIG. 2, for example, a laser beam oscillated from a beam oscillator 1 and modulated in accordance with input information is rotated as a linear convergent light parallel to a main scanning direction through a collimator lens 2 or the like. After being incident on a polygon mirror or other deflector 3 and converted into a uniform motion by the fθ lens 4 while being deflected and reflected at a predetermined angle by rotation of the deflector 3,
An optical scanning device that corrects the tilt of the deflecting surface 3a of the deflector 3 in the sub-scanning direction by the tilt correction lens 6 and forms and scans an optical dot pattern corresponding to input information on the generatrix of the recording medium 5 includes: It is already known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】そして前記面倒れ補正
レンズ6には一般に主走査方向に直線状に延設するシリ
ンドリカルレンズを用いているが、このようなシリンド
リカルレンズを用いるレンズ長手方向両端側の、該レン
ズに斜めに入射するビームに対しては、該レンズの実効
的曲率半径が小さくなり、焦点距離の短いレンズとして
作用する為に、図5の一点鎖線で示すように主走査方向
に直交する方向(以下副走査方向という)の像面が湾曲
するという問題が発生する。In general, a cylindrical lens linearly extending in the main scanning direction is used as the surface tilt correction lens 6, but both ends in the longitudinal direction of the lens using such a cylindrical lens are used. For a beam obliquely incident on the lens, the effective radius of curvature of the lens is reduced and the lens acts as a lens with a short focal length. This causes a problem that an image plane in a direction (hereinafter, referred to as a sub-scanning direction) is curved.
【0004】かかる欠点を解消する為に、前記シリンド
リカルレンズを長手方向(主走査方向)に沿ってfθレ
ンズ4側の入射面が凸になるように僅かに曲げを与えた
トーリックレンズを用いることにより、図6の一点鎖線
に示すように、前記副走査方向の像面湾曲が矯正され、
僅かに波形状になるも被記録面とほぼ合致させることが
出来る。In order to solve such a drawback, the cylindrical lens is formed by using a toric lens which is slightly bent along the longitudinal direction (main scanning direction) so that the incident surface on the fθ lens 4 side is convex. 6, the field curvature in the sub-scanning direction is corrected,
Although it has a slightly wavy shape, it can be made to substantially match the recording surface.
【0005】一方、近年前記偏向器3の画角を拡げ、偏
向面3aから被記録媒体5母線までの焦点距離を短く
し、装置全体の小型化を図る試みがなされているが、こ
のように焦点距離が小さくなるに連れ、図4の一点鎖線
に示すように、前記波形形状が増幅され、像面湾曲が再
度発生するという問題を有す。On the other hand, in recent years, attempts have been made to increase the angle of view of the deflector 3, shorten the focal length from the deflecting surface 3a to the generatrix of the recording medium 5, and reduce the size of the entire apparatus. As the focal length decreases, the waveform shape is amplified, as shown by the dashed line in FIG. 4, and the field curvature occurs again.
【0006】本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、像
面湾曲が発生することがなく、又収差補正が可能な光走
査用レンズを用いた光走査装置及び画像形成装置を提供
することを目的とする。また、本発明の他の目的は、面
倒れ補正レンズとして適用した場合は、前記偏向器3の
画角を拡げ、焦点距離を短かくしつつも前記像面湾曲が
発生することがなく、又fθレンズとして適用した場合
は収差補正が可能な、光走査用レンズを用いた光走査装
置及び画像形成装置を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the drawbacks of the prior art, it is an object of the present invention to provide an optical scanning apparatus and an image forming apparatus using an optical scanning lens which does not cause curvature of field and can correct aberration. And Another object of the present invention is that when applied as a surface tilt correction lens, the field angle of the deflector 3 is widened, the focal length is shortened, but the field curvature does not occur, and fθ An object of the present invention is to provide an optical scanning device and an image forming apparatus using an optical scanning lens that can correct aberration when applied as a lens.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明はかかる技術的課
題を達成する為に、偏向器3と被記録媒体5間に介在さ
せた面倒れ補正レンズ6やfθレンズ4の副走査方向に
沿って切断されたビーム走査側の切断形状の曲率半径
が、主走査方向の中央位置よりその両側に進むに連れ非
対称に設定したことを必須構成要件とする光走査用レン
ズを有する光走査装置及び画像形成装置を提案する。According to the present invention, in order to achieve the above technical object, the surface tilt correcting lens 6 and the fθ lens 4 interposed between the deflector 3 and the recording medium 5 extend along the sub-scanning direction. Optical scanning device and optical scanning device having an optical scanning lens that has an essential component that the radius of curvature of the cut shape on the beam scanning side that has been cut off is set to be asymmetrical as it goes to both sides from the center position in the main scanning direction. A forming device is proposed.
【0008】すなわち、変調されたビームを走査する偏
向器の射出側にトーリックレンズを介在させてなる光走
査装置において、前記トーリックレンズを、ビーム入射
側を主走査方向に沿って湾曲させるとともに、前記トー
リックレンズの副走査方向に沿って切断されたビーム走
査側の切断形状の曲率半径が、主走査方向の中央位置よ
りその両側に進むに連れ非対称に設定したことを特徴と
する光走査装置を提供する。That is, in an optical scanning device in which a toric lens is interposed on the exit side of a deflector that scans a modulated beam, the toric lens is curved on the beam incident side along the main scanning direction. Provided is an optical scanning device, wherein a radius of curvature of a cut shape on a beam scanning side of the toric lens cut along a sub-scanning direction is set to be asymmetrical as it goes to both sides from a central position in a main scanning direction. I do.
【0009】また、変調されたビームを走査する偏向器
の射出側から被記録媒体間に光走査用レンズを介在させ
てなる画像形成装置において、前記光走査用レンズを、
ビーム入射側を主走査方向に沿って湾曲させたトーリッ
クレンズで形成するとともに、前記光走査用レンズの副
走査方向に沿って切断されたビーム走査側の切断形状の
曲率半径が、主走査方向の中央位置よりその両側に進む
に連れ非対称に設定したことを特徴とする画像形成装置
を提供する。In an image forming apparatus having an optical scanning lens interposed between recording media from an exit side of a deflector that scans a modulated beam, the optical scanning lens is
The beam incident side is formed by a toric lens curved in the main scanning direction, and the radius of curvature of the beam scanning side cut along the sub-scanning direction of the optical scanning lens is in the main scanning direction. There is provided an image forming apparatus characterized in that the image forming apparatus is set asymmetrically as it goes to both sides from the center position.
【0010】これらにおいて、「ビーム走査側」とは、
光走査用レンズの入射側または射出側を含んだ概念であ
る。そして、前記光走査レンズは一般にはプラスチック
レンズで形成された、ビーム入射側を主走査方向に沿っ
て凸に湾曲させたシリンドリカルレンズ、トロイダルレ
ンズ等のトーリックレンズが適用される。In these, the “beam scanning side” is
This is a concept including the entrance side or the exit side of the optical scanning lens. As the optical scanning lens, a toric lens such as a cylindrical lens or a toroidal lens, which is generally formed of a plastic lens and has a beam incident side convexly curved along the main scanning direction, is applied.
【0011】そして、本発明は、光走査用のレンズの曲
率半径が、主走査方向の中央位置よりその両側に進むに
連れ非対称に設定しているので、従来のように単に湾曲
しただけのトーリックレンズと比べて被記録媒体におけ
る像面湾曲の発生が改善される。According to the present invention, since the radius of curvature of the optical scanning lens is set to be asymmetrical as it goes to both sides from the center position in the main scanning direction, a toric which is merely curved as in the prior art is used. The occurrence of field curvature in the recording medium is improved as compared with the lens.
【0012】そしてこのようなレンズの断面構成を、前
述したトーリックレンズに適用することにより、該トー
リックレンズ自体にも像面湾曲矯正及び収差補正の機能
を有する為、より一層後記する効果を円滑に達成し得
る。また、前記光走査用レンズは、トーリックレンズと
して上述のように構成しているので、プラスチック成型
型を用いて成型可能である為に、量産に適し実用的であ
る。By applying such a sectional structure of the lens to the above-mentioned toric lens, the toric lens itself also has the function of correcting the field curvature and the correction of aberration. Can be achieved. In addition, since the optical scanning lens is configured as a toric lens as described above, it can be molded using a plastic molding die, and is suitable for mass production and practical.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施の
形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、そ
の相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、この
発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく単なる説
明例にすぎない。Embodiments of the present invention will be illustratively described in detail below with reference to the drawings. However, unless otherwise specified, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the invention, but are merely described. It is only an example.
【0014】先ず面倒れ補正レンズ6を有した光走査装
置の具体的構成を図2に基づいて説明するに、偏向器3
には外接円の直径が40mmで、その偏向面3aが六面
体であるポリゴンミラーを用い、その反射幅を適宜選択
してfθレンズに入射される画角が略80゜になるよう
に設定している。そして、fθレンズ4は凹レンズと凸
レンズの組み合わせからなる2枚構成のレンズ系を用い
ている。First, the specific configuration of the optical scanning device having the surface tilt correction lens 6 will be described with reference to FIG.
A polygon mirror having a circumscribed circle having a diameter of 40 mm and a deflecting surface 3a having a hexahedral shape is used, and its reflection width is appropriately selected so that the angle of view incident on the fθ lens is set to approximately 80 °. I have. Lens 2 uses a two-lens lens system composed of a combination of a concave lens and a convex lens.
【0015】面倒れ補正レンズ6には、図2の1点鎖線
で示すように、ビーム入射側を主走査方向に沿って僅か
に凸(例えば曲率半径Rを約740mm)に湾曲させ、
その肉厚を約6mm、主走査方向の延設長さを約210
mmに設定したトーリックレンズ60を用い、副走査方
向の切断断面のビーム入射側の曲率半径Rを、図1のラ
インL1に示すように、その曲率半径Rが主走査方向の
中央位置Rcよりその両側に進むに連れ徐々に大にな
り、その途中に変移点Rhで逆に徐々に小になるように
設定している。As shown by the dashed line in FIG. 2, the surface tilt correction lens 6 has the beam incident side slightly curved (for example, a radius of curvature R of about 740 mm) along the main scanning direction.
Its thickness is about 6 mm, and its length in the main scanning direction is about 210
Using a toric lens 60 set to a mm, the radius of curvature R on the beam incident side of the cut section in the sub-scanning direction is set such that the radius of curvature R is larger than the center position Rc in the main scanning direction as shown by the line L1 in FIG. It is set so that it gradually increases as it proceeds to both sides, and gradually decreases at the transition point Rh on the way.
【0016】そして、副走査方向の切断断面のビーム入
射側の曲率半径Rは図1のラインL1に示すように、そ
の曲率半径Rが、レンズの中央位置Rcよりその両側に
進むに連れて非対称に設定される。その理由は、前記偏
向面3aの回転に伴って、該偏向面3aの反射点も変移
するが、その変移する軌跡は、前記反射点から前記中央
位置Rcを通る光路を中心に非対称になり、被記録媒体
5上に発生する副走査方向の像面湾曲も前記光路に対し
て非対称に発生するためである。The radius of curvature R on the beam incident side of the cross section in the sub-scanning direction is asymmetric as the radius of curvature R advances to both sides from the center position Rc of the lens as shown by the line L1 in FIG. Is set to The reason is that, with the rotation of the deflecting surface 3a, the reflection point of the deflecting surface 3a also changes, but the trajectory of the change becomes asymmetric about the optical path passing through the central position Rc from the reflection point, This is because field curvature in the sub-scanning direction that occurs on the recording medium 5 also occurs asymmetrically with respect to the optical path.
【0017】[0017]
【実施例】本実施例においては、例えば中央位置Rcに
おける曲率半径Rを15.9mm、該中央位置Rcより
略70mm隔てた変移点Rh位置における曲率半径Rを
16.2mmに夫々設定している。そして偏向面3aか
ら被記録媒体5母線までの距離を約220mm、及び該
母線上での光軸上におけるビーム直径が約100μm程
度になるよう設定している。In this embodiment, for example, the radius of curvature R at the center position Rc is set to 15.9 mm, and the radius of curvature R at the transition point Rh at a position approximately 70 mm away from the center position Rc is set to 16.2 mm. . The distance from the deflection surface 3a to the generatrix of the recording medium 5 is set to about 220 mm, and the beam diameter on the optical axis on the generatrix is about 100 μm.
【0018】かかる実施例において曲率半径Rを同一に
設定した前記と同様なトーリックレンズ61を比較例と
して用い、被記録媒体5母線上における副走査方向にお
ける像湾曲度合を調べた所、本実施例においては図3に
一点鎖線で示すように、僅かに波形状になるもその誤差
は最大略5μm以内に収まり、被記録面とほぼ合致させ
ることが出来る。In this embodiment, when the same toric lens 61 having the same radius of curvature R as the above was used as a comparative example, the degree of image curvature in the sub-scanning direction on the generatrix of the recording medium 5 was examined. In FIG. 3, as shown by the one-dot chain line in FIG. 3, the waveform is slightly wavy, but the error is within a maximum of approximately 5 μm, and can be made to substantially match the recording surface.
【0019】一方比較例においては図4の一点鎖線に示
すように、大きな波形形状となり、約20〜30%程度
ビーム直径が変化した。On the other hand, in the comparative example, as shown by the one-dot chain line in FIG. 4, the waveform becomes large, and the beam diameter changes by about 20 to 30%.
【0020】これらのデータから、本実施の形態におい
ては、精度よく被記録面と合致させることが理解され
る。From these data, it is understood that in the present embodiment, the data is accurately matched with the recording surface.
【0021】尚、本実施の形態においては、前記のよう
なトーリックレンズ60を面倒れ補正レンズ6に適用し
たが、fθレンズにも適用することが出来る。即ち、現
状ではfθレンズの収差誤差を極力少なくする為に、複
数のレンズの組み合わせから構成しているが、前記トー
リックレンズ60は副走査方向の収差誤差にも効果を有
する為に、これをfθレンズとして適用することによ
り、単一又は少枚数のレンズでfθレンズが構成出来、
部品点数の削減と製造の容易化が図れる。In the present embodiment, the toric lens 60 as described above is applied to the surface tilt correction lens 6, but can also be applied to an fθ lens. That is, at present, the lens is composed of a combination of a plurality of lenses in order to minimize the aberration error of the fθ lens. However, since the toric lens 60 also has an effect on the aberration error in the sub-scanning direction, By applying as a lens, an fθ lens can be configured with a single or a small number of lenses,
The number of parts can be reduced and manufacturing can be facilitated.
【0022】また、本実施の形態は、従来のように単に
湾曲しただけのトーリックレンズと比べて被記録媒体に
おける像面湾曲の発生が改善される。また、前記光走査
レンズは一般にはプラスチックレンズで形成された、ビ
ーム入射側を主走査方向に沿って凸に湾曲させたシリン
ドリカルレンズ、トロイダルレンズ等のトーリックレン
ズが適用可能である。そして、前記光走査用レンズ(ト
ーリックレンズ)は、上述のように構成しているので、
プラスチックの成型型を用いて成型可能である為に量産
に適し実用的である。Further, in the present embodiment, the occurrence of the field curvature in the recording medium is improved as compared with the conventional toric lens which is merely curved. Further, as the optical scanning lens, a toric lens such as a cylindrical lens or a toroidal lens, which is generally formed of a plastic lens and has a beam incident side convexly curved along the main scanning direction, can be applied. Since the optical scanning lens (toric lens) is configured as described above,
Since it can be molded using a plastic mold, it is practical and suitable for mass production.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上記載した如く本発明によれば、従来
のように単に湾曲しただけの光走査用のレンズと比べて
被記録媒体における像面湾曲の発生が改善された光走査
装置及び画像形成装置を提供することができる。また、
偏向器の画角を拡げ、焦点距離を短かくしつつも前記像
面湾曲が発生することがない光走査装置及び画像形成装
置を提供出来る。As described above, according to the present invention, there is provided an optical scanning device and an image scanning apparatus in which the occurrence of field curvature on a recording medium is improved as compared with a conventional optical scanning lens which is merely curved. A forming device can be provided. Also,
It is possible to provide an optical scanning device and an image forming apparatus in which the angle of view of the deflector is widened and the focal length is shortened but the curvature of field does not occur.
【図1】 本発明の実施の形態に係るトーリックレンズ
の断面形状を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a toric lens according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明が適用される光走査装置を示す概略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an optical scanning device to which the present invention is applied.
【図3】 本発明の実施の形態に係るビーム径の像面湾
曲度合いを示すグラフ図である。FIG. 3 is a graph showing the degree of field curvature of a beam diameter according to the embodiment of the present invention.
【図4】 比較例におけるビーム径の像面湾曲度合いを
示すグラフ図である。FIG. 4 is a graph showing the degree of field curvature of a beam diameter in a comparative example.
【図5】 従来例Aにおけるビーム径の像面湾曲度合い
を示すグラフ図である。FIG. 5 is a graph showing the degree of field curvature of a beam diameter in Conventional Example A.
【図6】 従来例Bにおけるビーム径の像面湾曲度合い
を示すグラフ図である。FIG. 6 is a graph showing the degree of field curvature of a beam diameter in Conventional Example B.
【符号の説明】 3 偏向器 4 fθレンズ 5 被記録媒体 6 面倒れ補正レンズ 60、61 トーリックレンズ[Description of Signs] 3 Deflector 4 fθ lens 5 Recording medium 6 Surface tilt correction lens 60, 61 Toric lens
Claims (2)
出側にトーリックレンズを介在させてなる光走査装置に
おいて、 前記トーリックレンズを、ビーム入射側を主走査方向に
沿って湾曲させるとともに、前記トーリックレンズの副
走査方向に沿って切断されたビーム走査側の切断形状の
曲率半径が、主走査方向の中央位置よりその両側に進む
に連れ非対称に設定したことを特徴とする光走査装置。1. An optical scanning device comprising a deflector that scans a modulated beam and having a toric lens interposed on an exit side of the deflector, wherein the toric lens has a beam incident side curved along a main scanning direction, and An optical scanning device, wherein a radius of curvature of a cut shape on a beam scanning side of a toric lens cut in a sub-scanning direction is set to be asymmetrical as it goes to both sides from a center position in a main scanning direction.
出側から被記録媒体間に光走査用レンズを介在させてな
る画像形成装置において、 前記光走査用レンズを、ビーム入射側を主走査方向に沿
って湾曲させたトーリックレンズで形成するとともに、
前記光走査用レンズの副走査方向に沿って切断されたビ
ーム走査側の切断形状の曲率半径が、主走査方向の中央
位置よりその両側に進むに連れ非対称に設定したことを
特徴とする画像形成装置。2. An image forming apparatus comprising an optical scanning lens interposed between a recording medium and an output side of a deflector for scanning a modulated beam, wherein the optical scanning lens is main-scanned on a beam incident side. While forming with a toric lens curved along the direction,
An image forming method, wherein a radius of curvature of a cut shape on a beam scanning side of the optical scanning lens cut along a sub-scanning direction is set to be asymmetrical as it goes from a center position in a main scanning direction to both sides thereof. apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3663398A JPH1123990A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Optical scanner and image forming device using the scanner |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3663398A JPH1123990A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Optical scanner and image forming device using the scanner |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1192198A Division JP2977082B2 (en) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | Optical scanning device and image forming apparatus using the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1123990A true JPH1123990A (en) | 1999-01-29 |
Family
ID=12475252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3663398A Pending JPH1123990A (en) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | Optical scanner and image forming device using the scanner |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1123990A (en) |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP3663398A patent/JPH1123990A/en active Pending
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