JPH11271656A - Optical scanning optical device - Google Patents

Optical scanning optical device

Info

Publication number
JPH11271656A
JPH11271656A JP9250598A JP9250598A JPH11271656A JP H11271656 A JPH11271656 A JP H11271656A JP 9250598 A JP9250598 A JP 9250598A JP 9250598 A JP9250598 A JP 9250598A JP H11271656 A JPH11271656 A JP H11271656A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
light beam
light
shape
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9250598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takehiko Nakai
中井  武彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP9250598A priority Critical patent/JPH11271656A/en
Publication of JPH11271656A publication Critical patent/JPH11271656A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical scanning optical device for reducing a spot diameter without losing light quantity, reducing the increase and decrease of a focus depth, eliminating light quantity fluctuation even in the case of varying the spot diameter of a luminous flux and mitigating the fluctuation of the focus depth as well. SOLUTION: The luminous flux optically modulated and emitted from a light source means 1 corresponding to image signals is led to a deflection means 6, the luminous flux deflected by the deflection means 6 is led through an image formation means 7 onto a recording medium surface 8 and the recording medium surface 8 is scanned. In this case, a light beam control means 4 is provided in an optical path between the light source means 1 and the deflection means 6 and the light beam control means 4 performs shaping to the luminous flux in a ring belt shape for which the light intensity distribution of the luminous flux emitted from there becomes strong at a peripheral part compared to the vicinity of an optical axis and varies the shape of the luminous flux in the ring belt shape based on control information.

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】本発明は光走査光学装置に関
し、特に2つの光学素子を有する光ビーム制御手段を用
いて光源手段から出射される光束のビーム形状を効果的
に整形することにより、所望のスポット径の光束で被走
査面上を光走査することができる、例えば電子写真プロ
セスを有するレーザービームプリンタ(LBP)やデジ
タル複写機等の装置に好適な光走査光学装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning optical device, and more particularly to a light scanning optical device, wherein a beam shape of a light beam emitted from a light source is effectively shaped by using a light beam controller having two optical elements. The present invention relates to an optical scanning optical device suitable for an apparatus such as a laser beam printer (LBP) having an electrophotographic process or a digital copier, which can optically scan the surface to be scanned with a light beam having a spot diameter of.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より光束(光ビーム)のスポット径
を可変する手段(スポット径可変手段)として通常光束
径を変える手段が公知であり、例えばその手段としては
カメラ等に用いられている羽根絞りがある。
2. Description of the Related Art As means for varying the spot diameter of a light beam (light beam) (spot diameter variable means), means for changing the diameter of a light beam is conventionally known. For example, such means as blades used in cameras and the like are known. There is an aperture.

【0003】この羽根絞りは所定形状の複数の羽根板を
機械的に制御することにより、光束の絞り径を可変する
ものであって、複数の羽根板によって開口を形成し、そ
の形成された開口の面積と複数の羽根板を回転移動させ
て調節することによって、光束の絞り径を調節する。
[0003] The vane diaphragm varies the diaphragm diameter of a light beam by mechanically controlling a plurality of vanes having a predetermined shape. An aperture is formed by the plurality of vanes, and the formed aperture is formed. The aperture diameter of the luminous flux is adjusted by rotating and adjusting the area and the plurality of blade plates.

【0004】このような羽根絞りにより、例えばレーザ
ープリンタ等の感光体面上に結像される光束のスポット
径が、該羽根絞りによる開口面積の調節によって、所定
の形状、大きさの径に調節される。
[0004] With such a blade stop, the spot diameter of a light beam imaged on a photoreceptor surface of a laser printer or the like is adjusted to a predetermined shape and size by adjusting the aperture area by the blade stop. You.

【0005】図6はこの羽根絞りを用いた従来の光走査
光学装置の要部概略図である。同図において61は光源
手段としての半導体レーザー、62はコリメーターレン
ズであり、光源手段61から出射した光束を略平行光束
に変換している。63は絞り部材(開口絞り)であり、
光束の断面の大きさを調整している。73は複数の羽根
板より成る羽根絞りである。
FIG. 6 is a schematic view of a main part of a conventional optical scanning optical apparatus using the blade stop. In the figure, reference numeral 61 denotes a semiconductor laser as light source means, and 62 denotes a collimator lens, which converts a light beam emitted from the light source means 61 into a substantially parallel light beam. 63 is an aperture member (aperture stop),
The size of the cross section of the light beam is adjusted. Reference numeral 73 denotes a blade diaphragm composed of a plurality of blade plates.

【0006】また上述の羽根絞りの代わりに液晶シャッ
ターを用いたスポット径可変手段も公知である。このス
ポット径可変手段では液晶シャッターの光の透過する部
分を電気的に制御することによって、光束の絞り径の調
節が行なわれる。
A spot diameter varying means using a liquid crystal shutter instead of the above-mentioned blade diaphragm is also known. In this spot diameter varying means, the diameter of the aperture of the light beam is adjusted by electrically controlling the light transmitting portion of the liquid crystal shutter.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のスポット径可変手段は以下に示す種々の問題点があっ
た。
However, the above-mentioned conventional spot diameter varying means has the following various problems.

【0008】まず羽根絞りを用いたスポット径可変手段
においては、複数の羽根板により開口が形成されている
ため、その開口の形状を円形に近いものにしようとする
と、羽根板の枚数が増えてしまい、その絞り機構が複雑
になってしまうという問題点がある。また構成上、円形
絞りしか対応できず、楕円絞りの絞り径の可変は難しい
という問題点もある。
First, in the spot diameter changing means using a blade diaphragm, since an opening is formed by a plurality of blade plates, if the shape of the opening is made to be nearly circular, the number of blade plates increases. As a result, there is a problem that the aperture mechanism becomes complicated. Further, there is also a problem that only a circular stop can be supported due to the configuration, and it is difficult to change the stop diameter of the elliptical stop.

【0009】一方、液晶シャッターを用いたスポット径
可変手段においては、液晶シャッターを通過する際に内
在する偏光板等により、絶対光量が低下するという問題
点がある。また液晶シャッター自体、高価であるという
問題点もある。
On the other hand, the spot diameter varying means using a liquid crystal shutter has a problem that the absolute light quantity is reduced by a polarizing plate or the like which is present when passing through the liquid crystal shutter. There is also a problem that the liquid crystal shutter itself is expensive.

【0010】更に上記のスポット径可変手段において共
通する以下の問題点も挙げられる。
Further, the following problems common to the above-mentioned spot diameter varying means can be cited.

【0011】まず第1に光束の絞り径を変えるため、
記録媒体上に到達する光量も光束のスポット径に対応し
て変わってしまう。例えばスポット径を2倍にする場合
は光量が1/4になってしまい、記録媒体の特性が大き
く変わってしまう。逆に記録媒体上の光量を一定に保つ
ように光源の光量を調整する場合も、光源として例えば
半導体レーザーを用いたレーザービームプリンタでは、
該半導体レーザーの発光パワーを4倍のレンジで変える
ことは非常に難しい。
First, in order to change the aperture diameter of the light beam,
The amount of light reaching the recording medium also changes according to the spot diameter of the light beam. For example, when the spot diameter is doubled, the light amount is reduced to 1/4, which greatly changes the characteristics of the recording medium. Conversely, when adjusting the light amount of the light source so as to keep the light amount on the recording medium constant, in a laser beam printer using a semiconductor laser as a light source, for example,
It is very difficult to change the light emission power of the semiconductor laser in a quadruple range.

【0012】第2に開口を変えることによって光束の
ビーム形状を可変とすると、該光束のスポット径により
所望のスポット径を維持する焦点深度が大きく変わって
しまう。従って、この場合は常に焦点深度が一番狭い状
態、通常は一番スポット径の小さな状態で、光学性能を
維持できる構成をとる必要がある。例えば、AF(オー
トフォーカス)等の調整機構を採用している系におい
て、スポット径の小さな状態では微小な範囲を高精度に
フォーカシングする必要があり、一方、スポット径の大
きな状態では広範囲を相対的に粗い精度でフォーカシン
グする必要がある。従ってAF機構としては、広範囲を
高精度にフォーカシングする光学性能が要求され、過剰
性能となり、高価なものになってしまう。
Second, if the beam shape of the light beam is made variable by changing the aperture, the depth of focus for maintaining a desired spot diameter greatly changes depending on the spot diameter of the light beam. Therefore, in this case, it is necessary to adopt a configuration capable of maintaining the optical performance in the state where the depth of focus is always the narrowest, usually in the state where the spot diameter is the smallest. For example, in a system that employs an adjustment mechanism such as AF (autofocus), it is necessary to focus a minute range with high accuracy when the spot diameter is small. It is necessary to perform focusing with coarse precision. Therefore, the AF mechanism is required to have optical performance for focusing a wide range with high precision, resulting in excessive performance and high cost.

【0013】本発明は光源手段と偏向手段との間の光路
中に第1、第2の光学素子を有する光ビーム制御手段を
設け、該光源手段から出射する光束を効果的にビーム整
形することにより、光量ロスすることなく、スポット径
を小さくし、かつ焦点深度の増減を少なくして高画質な
画像を得ることができる光走査光学装置の提供を目的と
する。
According to the present invention, a light beam control means having first and second optical elements is provided in an optical path between a light source means and a deflecting means, and a light beam emitted from the light source means is effectively shaped. Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical scanning optical device capable of obtaining a high-quality image by reducing the spot diameter and reducing the increase / decrease of the depth of focus without losing the light amount.

【0014】更に本発明は制御情報に基づいて第1、第
2の光学素子の相対的な間隔を変化させることにより、
光ビーム制御手段から射出する輪帯状の光束の形状を可
変にし、しかも該光束の形状を可変とした際にも光量変
動が少なく、焦点深度の変動も著しく緩和させることが
できる光走査光学装置の提供を目的とする。
Further, according to the present invention, by changing the relative distance between the first and second optical elements based on the control information,
An optical scanning optical device that can change the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means, and also has a small amount of light fluctuation even when the shape of the light beam is variable, can remarkably reduce the fluctuation of the depth of focus. For the purpose of providing.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の光走査光学装置
は、 (1) 画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した
光束を偏向手段に導光し、該偏向手段により偏向された
光束を結像手段を介して記録媒体面上に導光し、該記録
媒体面上を走査する光走査光学装置において、該光源手
段と該偏向手段との間の光路中に光ビーム制御手段を設
け、該光ビーム制御手段はそこから射出する光束の光強
度分布が光軸近傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状の光
束に整形すると共に、制御情報に基づき該輪帯状の光束
の形状を可変としていることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided an optical scanning optical device comprising: (1) a light beam which is light-modulated from a light source means in accordance with an image signal and guided to a deflecting means, and is deflected by the deflecting means; In an optical scanning optical device that guides a light beam onto a recording medium surface via an imaging unit and scans the recording medium surface, a light beam control unit is provided in an optical path between the light source unit and the deflection unit. The light beam control means shapes the light intensity distribution of the light beam emitted therefrom into an annular light beam that becomes stronger at the periphery compared to the vicinity of the optical axis, and shapes the annular light beam based on the control information. It is characterized by being variable.

【0016】特に(1-1) 前記光ビーム制御手段は入射光
束を光軸の回りに所定の角度に偏向させる第1の光学素
子と、該偏向した光束を再度光軸回りに偏向させる第2
の光学素子とを有し、前記制御情報に基づき該第1、第
2の光学素子の相対的な間隔を変化させることにより、
該光ビーム制御手段から射出する輪帯状の光束の形状を
可変としていることや、(1-2) 前記光ビーム制御手段は
入射光束を光軸の回りに所定の角度に偏向させる第1の
光学素子と、該偏向した光束を再度光軸回りに偏向させ
る第2の光学素子とを有し、前記制御情報に基づき該第
1、第2の光学素子の相対的な間隔を変化させることに
より、該光ビーム制御手段から射出する輪帯状の光束の
形状を変化させ、かつ該光束の形状の変化に伴ない周辺
部に比べて光強度分布が弱い光軸近傍の光束の形状を変
化させていることや、(1-3) 前記第1、第2の光学素子
は各々光軸に対して回転対称なプリズムより成ること
や、(1-4) 前記第1、第2の光学素子は各々光軸に対し
て同心円状の回折光学素子より成ることや、(1-5) 前記
制御情報は走査線密度の切り替え情報であることや、(1
-6) 前記制御情報は前記記録媒体の経時変化の情報であ
ることや、(1-7) 前記第1、第2の光学素子は、同一種
類の材料からなる基板より製造されていることや、(1-
8) 前記第1の光学素子の素子面の一部に外周の光束を
規制する開口絞りを設けたことや、(1-9) 前記光ビーム
制御手段は輪帯状の光束の形状又は/及び周辺部に比べ
て光強度分布が弱い光軸近傍の光束の形状を任意の形状
に整形していること、等を特徴としている。
In particular, (1-1) the light beam control means deflects the incident light beam at a predetermined angle around the optical axis, and a second optical element which deflects the deflected light beam around the optical axis again.
By changing the relative distance between the first and second optical elements based on the control information,
(1-2) a first optical system that deflects an incident light beam to a predetermined angle around an optical axis, wherein the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means is variable; An element and a second optical element for deflecting the deflected light beam around the optical axis again, and by changing a relative distance between the first and second optical elements based on the control information, The shape of the annular light beam emitted from the light beam control means is changed, and the shape of the light beam in the vicinity of the optical axis where the light intensity distribution is weaker than in the peripheral portion due to the change in the shape of the light beam is changed. (1-3) the first and second optical elements are each composed of a prism rotationally symmetric with respect to the optical axis; and (1-4) the first and second optical elements are optical (1-5) The control information is based on the scanning line density. And it is the image information, (1
-6) the control information is information on a change with time of the recording medium, and (1-7) the first and second optical elements are manufactured from a substrate made of the same type of material. , (1-
8) An aperture stop for restricting a light beam on the outer periphery is provided on a part of the element surface of the first optical element, and (1-9) the light beam control means is provided with an orbicular light beam shape and / or a peripheral light beam. It is characterized in that the shape of the light flux near the optical axis, whose light intensity distribution is weaker than that of the portion, is shaped into an arbitrary shape.

【0017】(2) 画像信号に応じて光源手段から光変調
され出射した光束を偏向手段に導光し、該偏向手段によ
り偏向された光束を結像手段を介して記録媒体面上に導
光し、該記録媒体面上を走査する走査光学装置におい
て、該光源手段と該偏向手段との間の光路中に第1、第
2の光学素子を有する光ビーム制御手段を設け、該光ビ
ーム制御手段はそこから射出する光束の光強度分布が光
軸近傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状の光束に整形す
ると共に、制御情報に基づき該第1、第2の光学素子の
相対的な間隔を変化させることにより、該光ビーム制御
手段から射出する輪帯状の光束の形状を可変としている
ことを特徴としている。
(2) The light flux modulated and emitted from the light source means in accordance with the image signal is guided to the deflecting means, and the light flux deflected by the deflecting means is guided to the recording medium surface via the imaging means. A scanning optical device for scanning the recording medium surface, wherein a light beam control means having first and second optical elements is provided in an optical path between the light source means and the deflection means; The means shapes the light intensity distribution of the light beam emitted therefrom into an annular light beam that becomes stronger at the peripheral portion as compared with the vicinity of the optical axis, and based on the control information, the relative distance between the first and second optical elements. , The shape of the annular light beam emitted from the light beam control means is made variable.

【0018】(3) 画像信号に応じて光源手段から光変調
され出射した光束を偏向手段に導光し、該偏向手段によ
り偏向された光束を結像手段を介して記録媒体面上に導
光し、該記録媒体面上を走査する走査光学装置におい
て、該光源手段と該偏向手段との間の光路中に第1、第
2の光学素子を有する光ビーム制御手段を設け、該光ビ
ーム制御手段はそこから射出する光束の光強度分布が光
軸近傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状の光束に整形す
ると共に、制御情報に基づき該第1、第2の光学素子の
相対的な間隔を変化させることにより、該光ビーム制御
手段から射出する輪帯状の光束の形状を変化させ、かつ
該光束の形状の変化に伴ない周辺部に比べて光強度分布
が弱い光軸近傍の光束の形状を変化させていることを特
徴としている。
(3) A light beam modulated and emitted from the light source means in accordance with the image signal is guided to the deflecting means, and the light beam deflected by the deflecting means is guided to the recording medium surface via the image forming means. A scanning optical device for scanning the recording medium surface, wherein a light beam control means having first and second optical elements is provided in an optical path between the light source means and the deflection means; The means shapes the light intensity distribution of the light beam emitted therefrom into an annular light beam that becomes stronger at the peripheral portion as compared with the vicinity of the optical axis, and based on the control information, the relative distance between the first and second optical elements. Is changed, the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means is changed, and the light intensity distribution of the light beam near the optical axis whose light intensity distribution is weaker than the peripheral portion due to the change in the shape of the light beam is changed. The feature is that the shape is changed.

【0019】特に上記(2),(3) において(4-1) 前記第1
の光学素子は入射光束を光軸の回りに所定の角度に偏向
させており、前記第2の光学素子は該偏向した光束を再
度光軸回りに偏向させていることや、(4-2) 前記第1、
第2の光学素子は各々光軸に対して回転対称なプリズム
より成ることや、(4-3) 前記第1、第2の光学素子は光
軸に対して同心円状の回折光学素子より成ることや、(4
-4) 前記制御情報は走査線密度の切り替え情報であるこ
とや、(4-5) 前記制御情報は前記記録媒体の経時変化の
情報であることや、(4-6) 前記第1、第2の光学素子
は、同一種類の材料からなる基板より製造されているこ
とや、(4-7) 前記第1の光学素子の素子面の一部に外周
の光束を規制する開口絞りを設けたことや、(4-8) 前記
光ビーム制御手段は輪帯状の光束の形状又は/及び周辺
部に比べて光強度分布が弱い光軸近傍の光束の形状を任
意の形状に整形していること、等を特徴としている。
In particular, in the above (2) and (3), (4-1) the first
The optical element deflects the incident light beam around the optical axis at a predetermined angle, and the second optical element deflects the deflected light beam around the optical axis again; (4-2) The first,
Each of the second optical elements is composed of a prism rotationally symmetric with respect to the optical axis, and (4-3) the first and second optical elements are each composed of a diffractive optical element concentric with the optical axis. And (4
-4) the control information is switching information of the scanning line density, (4-5) the control information is information of the temporal change of the recording medium, (4-6) the first, the The second optical element is manufactured from a substrate made of the same kind of material, and (4-7) an aperture stop is provided on a part of the element surface of the first optical element to regulate a light flux on an outer periphery. (4-8) that the light beam control means shapes the shape of the annular light flux or / and the shape of the light flux near the optical axis where the light intensity distribution is weaker than the peripheral portion into an arbitrary shape. , Etc.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は本発明
の実施形態1の光走査光学装置の光学系の要部概略図、
図2(A),(B)は各々図1の一部分の拡大説明図で
あり、光ビーム制御手段で光源手段から出射した光束の
ビーム形状を整形する様子を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic view of a main part of an optical system of an optical scanning optical device according to a first embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B are enlarged explanatory views of a part of FIG. 1, respectively, showing how the light beam control means shapes the beam shape of the light beam emitted from the light source means.

【0021】図中、1は光源手段であり、例えば半導体
レーザーより成っている。2はコリメーターレンズであ
り、光源手段1から出射した光束(光ビーム)を略平行
光束に変換している。3は絞り部材(開口絞り)であ
り、光束の断面の大きさを調整している。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a light source means, which is composed of, for example, a semiconductor laser. A collimator lens 2 converts a light beam (light beam) emitted from the light source 1 into a substantially parallel light beam. Reference numeral 3 denotes an aperture member (aperture stop) for adjusting the size of the cross section of the light beam.

【0022】4は光ビーム制御手段(開口径可変素子)
であり、コリメーターレンズ2で変換された入射平行光
束を光軸の回りに所定の角度に偏向させる第1の光学素
子としての第1の回折光学素子9と、該偏向した光束を
再度光軸回りの平行光束に偏向させる第2の光学素子と
しての第2の回折光学素子10とを有し、該光ビーム制
御手段4から射出する光束の光強度分布が光軸近傍に比
べて周辺部で強くなる輪帯状の光束に整形している。
4 is a light beam control means (aperture variable element)
And a first diffractive optical element 9 as a first optical element for deflecting the incident parallel light beam converted by the collimator lens 2 around the optical axis at a predetermined angle, and re-deflects the deflected light beam to the optical axis. And a second diffractive optical element 10 as a second optical element for deflecting the light into a parallel light beam around the light beam. The light intensity distribution of the light beam emitted from the light beam control means 4 is smaller in the peripheral portion than in the vicinity of the optical axis. It is shaped into an intense orbicular luminous flux.

【0023】更に光ビーム制御手段4は後述する制御情
報に基づき第1、第2の回折光学素子9,10の相対的
な間隔を変化させることにより、該光ビーム制御手段4
から射出する輪帯状の光束の形状(スポット径)を可変
としている。即ち光ビーム制御手段4は制御情報に基づ
き該光ビーム制御手段4から射出する輪帯状の光束の形
状を変化させ、かつ該光束の形状の変化に伴ない周辺部
に比べて光強度分布が弱い光軸近傍の光束の形状を変化
させている。
Further, the light beam control means 4 changes the relative distance between the first and second diffractive optical elements 9 and 10 based on control information to be described later.
The shape (spot diameter) of the annular light beam emitted from the lens is variable. That is, the light beam control means 4 changes the shape of the annular light flux emitted from the light beam control means 4 based on the control information, and the light intensity distribution is weaker than the peripheral portion due to the change in the shape of the light flux. The shape of the light beam near the optical axis is changed.

【0024】11,12は各々順に第1、第2の回折光
学素子9,10の第1、第2の回折格子である。
Reference numerals 11 and 12 denote first and second diffraction gratings of the first and second diffractive optical elements 9 and 10, respectively.

【0025】5はシリンドリカルレンズであり、副走査
方向にのみ所定の屈折力を有している。6は光偏向器で
あり、例えばポリゴンミラーより成っており、モータ等
の駆動手段(不図示)により矢印A方向に一定速度で回
転している。7は結像手段としてのfθ特性を有する結
像光学系(fθレンズ系)であり、単一のトーリックレ
ンズより成っており、光偏向器6で偏向された光束を記
録媒体としての感光ドラム8面上(被走査面上)に結像
させている。
Reference numeral 5 denotes a cylindrical lens having a predetermined refractive power only in the sub-scanning direction. Reference numeral 6 denotes an optical deflector, which is formed of, for example, a polygon mirror, and is rotated at a constant speed in the direction of arrow A by driving means (not shown) such as a motor. Reference numeral 7 denotes an imaging optical system (fθ lens system) having fθ characteristics as an imaging means, which is composed of a single toric lens, and which receives a light beam deflected by the optical deflector 6 as a photosensitive drum 8 as a recording medium. An image is formed on a surface (on a surface to be scanned).

【0026】本実施形態において画像信号に応じて光源
手段1から光変調され出射した光束はコリメーターレン
ズ2で略平行光束に変換され、絞り部材3によってその
光束断面の大きさがビーム整形されて光ビーム制御手段
4に入射する。そして光ビーム制御手段4により該光ビ
ーム制御手段4から射出される光束の光強度分布が光軸
近傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状(リング状)の光
束にビーム整形され、シリンドリカルレンズ5に入射す
る。シリンドリカルレンズ5に入射した略平行光束のう
ち主走査断面内においてはそのまま略平行光束の状態で
射出する。また副走査断面内においては収束して光偏向
器6の偏向面(反射面)6aにほぼ線像として結像す
る。そして光偏向器6で偏向反射した光束は結像光学系
7を介して感光ドラム8面上に集光し、該光偏向器6を
図中矢印A方向に回転させることにより、該感光ドラム
8面上を図中矢印B方向(主走査方向)に等速走査して
いる。これにより記録媒体である感光ドラム8面上に画
像記録を行なっている。
In the present embodiment, the light beam emitted from the light source means 1 after being modulated in accordance with the image signal is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2, and the size of the cross section of the light beam is shaped by the aperture member 3. The light enters the light beam control means 4. The light beam control means 4 shapes the beam of light emitted from the light beam control means 4 into a ring-shaped (ring-shaped) light flux that is stronger at the periphery than at the vicinity of the optical axis. Incident on. Of the substantially parallel light beams incident on the cylindrical lens 5, the light beams are emitted as they are in the state of substantially parallel light beams in the main scanning section. In the sub-scan section, the light converges and forms a substantially linear image on the deflection surface (reflection surface) 6a of the optical deflector 6. The light beam deflected and reflected by the light deflector 6 is condensed on the surface of the photosensitive drum 8 via the imaging optical system 7, and the light deflector 6 is rotated in the direction of arrow A in FIG. The surface is scanned at a constant speed in the direction of arrow B (main scanning direction) in the figure. Thus, an image is recorded on the surface of the photosensitive drum 8 as a recording medium.

【0027】次に光ビーム制御手段で光源手段から出射
した光束を輪帯状の光束にビーム整形する手段について
図2(A),(B)を用いて説明する。
Next, the means for beam shaping the light beam emitted from the light source means by the light beam control means into an annular light beam will be described with reference to FIGS. 2 (A) and 2 (B).

【0028】図2(A)においては上述の如く半導体レ
ーザー1から出射した光束がコリメーターレンズ2によ
り略平行光束に変換され、絞り部材3によりその光束断
面の大きさ(光束の外径)が規制される。この絞り部材
3は光束の放射角のバラツキによるスポット径のバラツ
キを抑え、安定したスポット径が一定制御条件下で得ら
れるようにしたものである。その後、光ビーム制御手段
4を構成する第1の回折光学素子9に入射し、該第1の
回折光学素子9により略平行光束が光軸を中心として放
射状に所定の角度を維持しつつ拡がることになる。そし
て放射状に拡がった光束は第2の回折光学素子10に入
射し、再度光軸に略平行な光束に変換される。これによ
り光ビーム制御手段4から射出される光束の光強度分布
が光軸近傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状(リング
状)の光束となる。尚、周辺部に比べて光強度分布がが
弱くなる光軸近傍の光束を以下「暗部の光束」と称す。
In FIG. 2A, the light beam emitted from the semiconductor laser 1 is converted into a substantially parallel light beam by the collimator lens 2 as described above, and the size of the cross section of the light beam (outer diameter of the light beam) is changed by the stop member 3. Be regulated. The aperture member 3 suppresses variations in the spot diameter due to variations in the radiation angle of the light beam, so that a stable spot diameter can be obtained under constant control conditions. Thereafter, the light is incident on a first diffractive optical element 9 constituting the light beam control means 4, and the first diffractive optical element 9 spreads a substantially parallel light beam radially around the optical axis while maintaining a predetermined angle. become. Then, the radiated light beam enters the second diffractive optical element 10 and is converted again into a light beam substantially parallel to the optical axis. As a result, the light intensity distribution of the light beam emitted from the light beam control means 4 becomes a ring-shaped (ring-shaped) light beam that is stronger at the peripheral portion than near the optical axis. The light flux near the optical axis where the light intensity distribution is weaker than the peripheral part is hereinafter referred to as “dark part light flux”.

【0029】ここで第1、第2の回折光学素子9,10
の偏向角と相対的な間隔を任意に選択することにより光
ビーム制御手段4から射出される光束の最大径(図中
b)と暗部径(図中a)とを任意に整形することができ
る。
Here, the first and second diffractive optical elements 9 and 10
By arbitrarily selecting the deflection angle and the relative interval of the light beam, the maximum diameter (b in the figure) of the light beam emitted from the light beam control means 4 and the diameter of the dark part (a in the figure) can be arbitrarily shaped. .

【0030】次に光ビーム制御手段から射出される輪帯
状の光束の形状を可変とする手段について説明する。
Next, the means for changing the shape of the annular light flux emitted from the light beam control means will be described.

【0031】本実施形態においては後述する制御情報
(スポット径可変情報)に基づいてモータ(不図示)等
の駆動機構により、第1の回折光学素子9と第2の回折
光学素子10との相対的な距離を変更する。この相対的
な距離が縮まるにつれて光束の最大径bと暗部径aは同
量だけ単調に減少する。即ち(b−a)の値を一定に保
ったまま光ビーム制御手段4から射出される光束のビー
ム形状が変えられる。このことにより光ビーム制御手段
4から射出される光束は常に光量が一定の状態に維持さ
れる。そして最終的に相対的な距離が0になると、即ち
図2(B)の状態になると入射された光束は暗部の存在
しない入射光束と同径の最大径をもつ射出光束となる。
In this embodiment, the first diffractive optical element 9 and the second diffractive optical element 10 are moved relative to each other by a driving mechanism such as a motor (not shown) based on control information (variable spot diameter information) described later. Change the typical distance. As the relative distance decreases, the maximum diameter b of the light beam and the dark part diameter a monotonically decrease by the same amount. That is, the beam shape of the light beam emitted from the light beam control means 4 is changed while keeping the value of (ba) constant. As a result, the light flux emitted from the light beam control means 4 is always maintained at a constant light amount. When the relative distance finally becomes zero, that is, when the state shown in FIG. 2B is reached, the incident light flux becomes an emission light flux having the same maximum diameter as the incident light flux having no dark portion.

【0032】図3(A),(B)に光ビーム制御手段4
を構成する第1、第2の回折光学素子9,10の形状を
示す。
FIGS. 3A and 3B show light beam control means 4.
1 shows the shapes of the first and second diffractive optical elements 9 and 10 constituting the above.

【0033】本実施形態における第1、第2の回折光学
素子9,10は共に入射光束を所望の角度に曲げるだけ
の機能を有し、集光又は発散等の光学的作用は持ってい
ない。従って同図(A),(B)に示すように第1、第
2の回折光学素子9,10共に各回折格子11,12の
格子ピッチは等ピッチな光軸を中心とする同心円とな
る。尚、同図(A),(B)において第1、第2の回折
光学素子9,10の格子形状は各々階段上の格子になっ
ているが、これは特に限定されたものではなく、例えば
鋸歯状の回折格子でも本発明は十分に適用することがで
きる。
The first and second diffractive optical elements 9 and 10 in the present embodiment both have a function of bending an incident light beam to a desired angle, and have no optical function such as condensing or diverging. Therefore, as shown in FIGS. 9A and 9B, the grating pitch of each of the diffraction gratings 11 and 12 in both the first and second diffractive optical elements 9 and 10 is a concentric circle centered on the equal pitch optical axis. In FIGS. 7A and 7B, the grating shapes of the first and second diffractive optical elements 9 and 10 are stepped gratings, respectively. However, this is not particularly limited. The present invention can be sufficiently applied to a sawtooth diffraction grating.

【0034】次に具体的な例を挙げて説明する。本実施
形態では制御情報(スポット径可変情報)として走査線
密度の切り替え情報を用いている。ここで例えば300
/600dpiの走査線密度の切り替えを考える。この
とき300dpiでは84.7μm、600dpiでは
42.3μmのスポット径が望ましい。
Next, a specific example will be described. In the present embodiment, switching information of the scanning line density is used as control information (variable spot diameter information). Here, for example, 300
Consider switching of the scanning line density of / 600 dpi. At this time, it is desirable that the spot diameter is 84.7 μm at 300 dpi and 42.3 μm at 600 dpi.

【0035】一般にスポット径はφ1 =K・F・λの関
係を有する。ここでFは結像光学系のFナンバー、λは
使用波長、Kは開口内の光量分布によるファクターで、
均一光束の場合はK=1.64、1/e2 径が開口端と
一致するガウスビームの場合はK=1.86の値を示
す。本実施形態では簡便のためK=1.7と仮定して、
以下の説明を行う。
Generally, the spot diameter has a relationship of φ 1 = K · F · λ. Here, F is the F number of the imaging optical system, λ is the wavelength used, and K is a factor due to the light amount distribution in the aperture.
In the case of a uniform light beam, K = 1.64, and in the case of a Gaussian beam whose 1 / e 2 diameter coincides with the aperture end, K = 1.86. In the present embodiment, it is assumed that K = 1.7 for simplicity,
The following is described.

【0036】結像光学系の焦点距離をf=300mmと
すると、
If the focal length of the imaging optical system is f = 300 mm,

【0037】[0037]

【数1】 (使用波長λ=0.67μmとする)より、b=8.0
7mmとなる。同様にして、
(Equation 1) (Used wavelength λ = 0.67 μm), b = 8.0
7 mm. Similarly,

【0038】[0038]

【数2】 より、a=4.04mmとなる。従って入射光束とし
て、φ=4.04mmとなるように絞り部材3の開口を
設定すれば良い。
(Equation 2) Thus, a = 4.04 mm. Therefore, the aperture of the diaphragm member 3 may be set so that φ = 4.04 mm as the incident light beam.

【0039】次にスポット径が600dpiの場合、最
小となり、第1の回折光学素子9と第2の回折光学素子
10との間隔tは最大となる。上記最大間隔tを20m
mとすると、回折角θは
Next, when the spot diameter is 600 dpi, it becomes the minimum, and the interval t between the first diffractive optical element 9 and the second diffractive optical element 10 becomes the maximum. The maximum interval t is 20 m
m, the diffraction angle θ is

【0040】[0040]

【数3】 となる。レーザ波長を例えばλ=675nmとすると、
格子ピッチPはPsinθ=mλ(mは整数、本実施形
態ではm=1)より
(Equation 3) Becomes If the laser wavelength is, for example, λ = 675 nm,
The lattice pitch P is obtained from Psin θ = mλ (m is an integer, in this embodiment, m = 1).

【0041】[0041]

【数4】 となる。(Equation 4) Becomes

【0042】実際は前述したファクターKの値が輪帯状
の形状により変わるので、それらを考慮して形状を決め
れば良い。またこの場合、スポット径は開口径の最大径
に略比例し、焦点深度は実光束の成すFナンバーf/
(b−a)に依存するので、焦点深度は略一定のままで
スポット径(スポット形状)を可変にすることができ
る。
Actually, the value of the above-described factor K changes depending on the shape of the annular zone, so the shape may be determined in consideration of these factors. In this case, the spot diameter is substantially proportional to the maximum aperture diameter, and the depth of focus is the F-number f /
Since it depends on (ba), the spot diameter (spot shape) can be made variable while the depth of focus remains substantially constant.

【0043】このように本実施形態においては上述の如
く半導体レーザー1と光偏向器6との間の光路中に第
1、第2の回折光学素子9,10を有する光ビーム制御
手段4を設け、該半導体レーザー1から出射した光束を
効果的にビーム整形することにより、光量ロスすること
なく、スポット径を小さくし、かつ焦点深度の増減を少
なくして高画質な画像を得ている。
As described above, in this embodiment, the light beam control means 4 having the first and second diffractive optical elements 9 and 10 is provided in the optical path between the semiconductor laser 1 and the optical deflector 6 as described above. By effectively shaping the light beam emitted from the semiconductor laser 1, the spot diameter is reduced, and the increase / decrease in the depth of focus is reduced without loss of light amount, thereby obtaining a high quality image.

【0044】更に本実施形態においては上述の如く制御
情報に基づいて第1、第2の回折光学素子9,10の相
対的な間隔を変化させることにより、光ビーム制御手段
4から射出する輪帯状の光束の形状を可変にすることが
でき、しかも該光束の形状を可変とした際にも光量変動
が少なく、焦点深度の変動も著しく緩和させることがで
きる。
Further, in the present embodiment, by changing the relative distance between the first and second diffractive optical elements 9 and 10 based on the control information as described above, the annular shape emitted from the light beam control means 4 is obtained. Can be made variable, and even when the shape of the light beam is made variable, the fluctuation of the light amount is small and the fluctuation of the depth of focus can be remarkably reduced.

【0045】尚、本実施形態においては第1、第2の光
学素子を共に回折光学素子より構成したが、これに限る
ものではなく、例えば光軸に回転対称なプリズム(アキ
シコンプリズム)で構成しても本発明は前述の実施形態
1と同様に適用することができる。
In this embodiment, both the first and second optical elements are constituted by diffractive optical elements. However, the present invention is not limited to this. For example, the first and second optical elements are constituted by prisms (axicon prisms) rotationally symmetric with respect to the optical axis. Even so, the present invention can be applied in the same manner as in the first embodiment.

【0046】(第2の実施形態)図4は本発明の実施形
態2の光源手段から光ビーム制御手段までの主要部分の
要部概略図である。同図において前記図2に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
(Second Embodiment) FIG. 4 is a schematic view of a main part of a main part from a light source means to a light beam control means according to a second embodiment of the present invention. 2, the same elements as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0047】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は基板の入射面側、即ち第1の回折光学素子9の
素子面(回折格子面)の一部に外周の光束を規制する開
口絞り(開口部)43を設け、光ビーム制御手段44と
一体化にして構成したことである。その他の構成及び光
学的作用は前述の実施形態1と略同様であり、これによ
り同様な効果を得ている。
The present embodiment differs from the first embodiment in that an aperture stop for restricting a light beam on the outer surface is provided on the incident surface side of the substrate, that is, on a part of the element surface (diffraction grating surface) of the first diffractive optical element 9. (Opening portion) 43 is provided and integrated with the light beam control means 44. Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and thus the same effects are obtained.

【0048】即ち、同図において44は光ビーム制御手
段であり、第1、第2の回折光学素子9,10を有して
いる。43は第1の回折光学素子9の素子面の一部に設
けた開口絞りであり、基板上に蒸着等の手段で作成して
おり、外周の光束を規制している。
That is, in the figure, reference numeral 44 denotes light beam control means, which has first and second diffractive optical elements 9 and 10. Reference numeral 43 denotes an aperture stop provided on a part of the element surface of the first diffractive optical element 9, which is formed on the substrate by means such as vapor deposition or the like, and regulates the light flux on the outer periphery.

【0049】このように本実施形態では第1の回折光学
素子9の素子面の一部に開口絞り43を設けたことによ
り、更に構成部品を減少させることができ、且つ単品で
精度良く製造することができ、これにより安価で高性能
な光走査光学装置を得ている。
As described above, in this embodiment, since the aperture stop 43 is provided on a part of the element surface of the first diffractive optical element 9, the number of components can be further reduced, and the single diffractive optical element 9 can be manufactured with high accuracy. As a result, an inexpensive and high-performance optical scanning optical device is obtained.

【0050】(第3の実施形態)次に本発明の実施形態
3について説明する。
(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0051】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は第1の回折光学素子と第2の回折光学素子の基
板の材質(材料)を同一にして製造したことである。そ
の他の構成及び光学的作用は前述の実施形態1と略同様
であり、これにより同様な効果を得ている。
The present embodiment is different from the first embodiment in that the first diffractive optical element and the second diffractive optical element are manufactured using the same material (substrate). Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and thus the same effects are obtained.

【0052】このように本実施形態においては第1、第
2の回折光学素子を同一種類の材質から成る基板より製
造することにより、第1、第2の回折格子の格子厚を同
じにして製作することができ、例えば型等で回折格子の
形状を製作する場合、型を製造する工程が半分に削減す
ることができる。又昇温等で第1、第2の回折光学素子
の基板が膨張し、回折格子のピッチが変化した場合の悪
影響を最小限に抑えることができる。
As described above, in this embodiment, the first and second diffractive optical elements are manufactured from substrates made of the same kind of material, so that the first and second diffraction gratings have the same grating thickness. For example, when manufacturing the shape of the diffraction grating using a mold or the like, the number of steps for manufacturing the mold can be reduced by half. In addition, the adverse effects caused when the substrate of the first and second diffractive optical elements expands due to a rise in temperature and the pitch of the diffraction grating changes can be minimized.

【0053】(第4の実施形態)次に本発明の実施形態
4について説明する。
(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0054】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は制御情報(スポット径可変情報)を記録媒体と
しての感光ドラムの経時変化の情報としたことである。
その他の構成及び光学的作用は前述の実施形態1と略同
様であり、これにより同様な効果を得ている。
The present embodiment differs from the first embodiment in that the control information (variable spot diameter information) is used as information on the change over time of the photosensitive drum as a recording medium.
Other configurations and optical functions are substantially the same as those of the first embodiment, and thus the same effects are obtained.

【0055】即ち、前述の実施形態1における制御情報
は走査線密度の切り換え情報であったが、これに限ら
ず、例えば感光ドラムの耐久劣化による同一露光スポッ
ト径における潜像スポットの変動を補正する手段からの
情報を用いても本発明は前述の実施形態1と同様に適応
することができる。この場合は感光ドラム近傍に設けら
れた電位センサー等から感光ドラムの劣化を推測し、潜
像レベルで同一スポットになるように照射される露光ス
ポット径を変えるような構成をとれば、長時間使用後も
安定した画像の得られる高耐久な光走査光学装置を得る
ことができる。
That is, the control information in the first embodiment is the switching information of the scanning line density. However, the present invention is not limited to this. For example, the fluctuation of the latent image spot at the same exposure spot diameter due to deterioration of the durability of the photosensitive drum is corrected. The present invention can be applied in the same manner as in the first embodiment even if information from means is used. In this case, if the configuration is such that the deterioration of the photosensitive drum is estimated from a potential sensor or the like provided in the vicinity of the photosensitive drum and the diameter of the exposure spot that is irradiated is changed so as to be the same spot at the latent image level, long-term use It is possible to obtain a highly durable optical scanning device capable of obtaining a stable image later.

【0056】(第5の実施形態)図5は本発明の実施形
態5の光源手段から光ビーム制御手段までの主要部分の
要部概略図である。同図において前記図2に示した要素
と同一要素には同符番を付している。
(Fifth Embodiment) FIG. 5 is a schematic view of a main part of a main part from a light source means to a light beam control means according to a fifth embodiment of the present invention. 2, the same elements as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0057】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点は第1、第2の回折光学素子59,60の格子ピ
ッチを任意に変えることにより、光ビーム制御手段54
から射出される輪帯状の光束の形状(輪帯形状)又は/
及び周辺部に比べて光強度分布が弱い光軸近傍(暗部)
の光束の形状を楕円形状としたことである。その他の構
成及び光学的作用は前述の実施形態1と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。
This embodiment differs from the first embodiment in that the grating pitch of the first and second diffractive optical elements 59 and 60 is arbitrarily changed, so that the light beam control means 54 is changed.
Shape of the luminous flux emitted from the lens (zonal shape) or /
Near the optical axis where the light intensity distribution is weaker than at the periphery and at the periphery (dark part)
Is that the shape of the light beam is elliptical. Other configurations and optical functions are substantially the same as those in the first embodiment,
Thereby, a similar effect is obtained.

【0058】即ち、同図において54は光ビーム制御手
段であり、第1の回折光学素子59と第2の回折光学素
子60とを有し、該第1、第2の回折光学素子59,6
0の格子ピッチを各々適切に設定することにより、該光
ビーム制御手段54から射出される輪帯状の光束の形状
又は/及び周辺部に比べて光強度分布が弱い光軸近傍
(暗部)の光束の形状を円形状以外に整形している。
That is, in the figure, reference numeral 54 denotes light beam control means, which has a first diffractive optical element 59 and a second diffractive optical element 60, and the first and second diffractive optical elements 59, 6
By appropriately setting the grating pitch of 0, the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means 54 and / or the light beam near the optical axis (dark portion) where the light intensity distribution is weaker than the peripheral portion Is shaped other than circular.

【0059】即ち、前述の各実施形態において光束の形
状は全て回転対称で、かつ円形状の輪帯部と暗部とで構
成されていたが、これに限定される必要はなく、例えば
同図に示すように入力側の光束の形状を円形状とし、出
力側の光束の形状を楕円の輪帯状の開口にしても良い。
That is, in each of the above-described embodiments, the shape of the light beam is all rotationally symmetric, and is composed of a circular orbicular portion and a dark portion. However, the present invention is not limited to this. As shown, the shape of the light beam on the input side may be a circular shape, and the shape of the light beam on the output side may be an elliptical orbicular opening.

【0060】本実施形態では通常の光学系とは異なり、
上記の如く第1、第2の回折光学素子59,60のピッ
チを任意に変えることにより、光束の形状を円形から楕
円に変化している。このように光束の形状を楕円の輪帯
状に整形することによっても本発明は前述の各実施形態
と略同様な効果を得ることができる。
In this embodiment, unlike a normal optical system,
By arbitrarily changing the pitch of the first and second diffractive optical elements 59 and 60 as described above, the shape of the light beam is changed from a circle to an ellipse. By shaping the shape of the light beam into an elliptical orbicular shape in this manner, the present invention can obtain substantially the same effects as those of the above-described embodiments.

【0061】当然ながら図5に示した以外にも光束形状
を、例えば入射側が楕円で射出側が円形、輪帯部が円形
で暗部が楕円等の種々の組み合わせも考えられる。ここ
では全ての組み合わせについては記述しない。これらの
パラメータは光束の放射角とその単品バラツキ、光学系
の主走査方向及び副走査方向の結像倍率、所望のスポッ
ト径等から最適な構成を選択することができる。
Of course, in addition to those shown in FIG. 5, various combinations of luminous flux shapes such as an elliptical entrance side and a circular exit side, a circular orbicular zone and an elliptical dark area are also conceivable. Here, all combinations are not described. For these parameters, an optimum configuration can be selected based on the radiation angle of the light beam and its variation, the imaging magnification of the optical system in the main scanning direction and the sub-scanning direction, the desired spot diameter, and the like.

【0062】[0062]

【発明の効果】本発明によれば前述の如く光源手段と偏
向手段との間の光路中に第1、第2の光学素子を有する
光ビーム制御手段を設け、該光源手段から出射する光束
を効果的にビーム整形することにより、光量ロスするこ
となく、スポット径を小さくし、かつ焦点深度の増減を
少なくして高画質な画像を得ることができる光走査光学
装置を達成することができる。
According to the present invention, as described above, a light beam control means having first and second optical elements is provided in the optical path between the light source means and the deflecting means, and a light beam emitted from the light source means is provided. By effectively shaping the beam, it is possible to achieve an optical scanning optical device capable of obtaining a high-quality image by reducing the spot diameter and reducing the increase and decrease in the depth of focus without losing the amount of light.

【0063】更に本発明によれば前述の如く制御情報に
基づいて第1、第2の光学素子の相対的な間隔を変化さ
せることにより、光ビーム制御手段から射出する輪帯状
の光束の形状を可変にすることができ、しかも該光束の
形状を可変とした際にも光量変動が少なく、焦点深度の
変動も著しく緩和させることができる光走査光学装置を
達成することができる。
Further, according to the present invention, by changing the relative distance between the first and second optical elements based on the control information as described above, the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means can be changed. It is possible to achieve an optical scanning optical device which can be made variable, and in which even when the shape of the light beam is made variable, the fluctuation of the light amount is small and the fluctuation of the depth of focus can be remarkably reduced.

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

【図1】 本発明の実施形態1の要部概略図FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態1の主要部分の要部概略図FIG. 2 is a schematic diagram of a main part of a main part according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態1の第1、第2の回折光学
素子の拡大説明図
FIG. 3 is an enlarged explanatory view of first and second diffractive optical elements according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態2の要部概略図FIG. 4 is a schematic diagram of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態5の要部概略図FIG. 5 is a schematic diagram of a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】 従来の光走査光学装置の要部概略図FIG. 6 is a schematic view of a main part of a conventional optical scanning optical device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源手段 2 コリメーターレンズ 3 絞り部材(開口絞り) 4,44,54 光ビーム制御手段 5 シリンドリカルレンズ 6 偏向手段(ポリゴンミラー) 7 結像手段 8 記録媒体(感光ドラム) 9,59 第1の回折光学素子 10,60 第2の回折光学素子 11,51 第1の回折格子 12,52 第2の回折格子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source means 2 Collimator lens 3 Aperture member (aperture stop) 4, 44, 54 Light beam control means 5 Cylindrical lens 6 Deflection means (polygon mirror) 7 Imaging means 8 Recording medium (photosensitive drum) 9, 59 First Diffractive optical element 10, 60 Second diffractive optical element 11, 51 First diffraction grating 12, 52 Second diffraction grating

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像信号に応じて光源手段から光変調さ
れ出射した光束を偏向手段に導光し、該偏向手段により
偏向された光束を結像手段を介して記録媒体面上に導光
し、該記録媒体面上を走査する光走査光学装置におい
て、 該光源手段と該偏向手段との間の光路中に光ビーム制御
手段を設け、該光ビーム制御手段はそこから射出する光
束の光強度分布が光軸近傍に比べて周辺部で強くなる輪
帯状の光束に整形すると共に、制御情報に基づき該輪帯
状の光束の形状を可変としていることを特徴とする光走
査光学装置。
1. A light flux modulated and emitted from a light source means in accordance with an image signal and guided to a deflecting means, and the light flux deflected by the deflecting means is guided to a recording medium surface via an imaging means. An optical scanning optical device that scans the surface of the recording medium, wherein a light beam control means is provided in an optical path between the light source means and the deflection means, and the light beam control means controls the light intensity of a light beam emitted therefrom. An optical scanning optical device characterized in that the distribution is shaped into a ring-shaped light beam whose distribution is stronger at the peripheral portion than in the vicinity of the optical axis, and the shape of the ring-shaped light beam is variable based on control information.
【請求項2】 前記光ビーム制御手段は入射光束を光軸
の回りに所定の角度に偏向させる第1の光学素子と、該
偏向した光束を再度光軸回りに偏向させる第2の光学素
子とを有し、前記制御情報に基づき該第1、第2の光学
素子の相対的な間隔を変化させることにより、該光ビー
ム制御手段から射出する輪帯状の光束の形状を可変とし
ていることを特徴とする請求項1の光走査光学装置。
A first optical element for deflecting the incident light beam at a predetermined angle around the optical axis; and a second optical element for deflecting the deflected light beam around the optical axis again. And changing the relative spacing between the first and second optical elements based on the control information to change the shape of the annular light flux emitted from the light beam control means. The optical scanning optical device according to claim 1.
【請求項3】 前記光ビーム制御手段は入射光束を光軸
の回りに所定の角度に偏向させる第1の光学素子と、該
偏向した光束を再度光軸回りに偏向させる第2の光学素
子とを有し、前記制御情報に基づき該第1、第2の光学
素子の相対的な間隔を変化させることにより、該光ビー
ム制御手段から射出する輪帯状の光束の形状を変化さ
せ、かつ該光束の形状の変化に伴ない周辺部に比べて光
強度分布が弱い光軸近傍の光束の形状を変化させている
ことを特徴とする請求項1の光走査光学装置。
A first optical element for deflecting the incident light beam around the optical axis at a predetermined angle, and a second optical element for deflecting the deflected light beam around the optical axis again. And changing the relative spacing between the first and second optical elements based on the control information to change the shape of the annular light beam emitted from the light beam control means, and 2. The optical scanning optical device according to claim 1, wherein the shape of the light flux near the optical axis, the light intensity distribution of which is weaker than the peripheral portion, is changed with the change of the shape.
【請求項4】 前記第1、第2の光学素子は各々光軸に
対して回転対称なプリズムより成ることを特徴とする請
求項2又は3の光走査光学装置。
4. The optical scanning optical device according to claim 2, wherein each of said first and second optical elements comprises a prism rotationally symmetric with respect to an optical axis.
【請求項5】 前記第1、第2の光学素子は各々光軸に
対して同心円状の回折光学素子より成ることを特徴とす
る請求項2又は3の光走査光学装置。
5. The optical scanning optical device according to claim 2, wherein each of the first and second optical elements comprises a diffractive optical element concentric with the optical axis.
【請求項6】 前記制御情報は走査線密度の切り替え情
報であることを特徴とする請求項1、2又は3の光走査
光学装置。
6. The optical scanning optical apparatus according to claim 1, wherein the control information is switching information of a scanning line density.
【請求項7】 前記制御情報は前記記録媒体の経時変化
の情報であることを特徴とする請求項1、2又は3の光
走査光学装置。
7. The optical scanning optical device according to claim 1, wherein the control information is information on a temporal change of the recording medium.
【請求項8】 前記第1、第2の光学素子は、同一種類
の材料からなる基板より製造されていることを特徴とす
る請求項4又は5の光走査光学装置。
8. The optical scanning optical device according to claim 4, wherein said first and second optical elements are manufactured from substrates made of the same kind of material.
【請求項9】 前記第1の光学素子の素子面の一部に外
周の光束を規制する開口絞りを設けたことを特徴とする
請求項4又は5の光走査光学装置。
9. An optical scanning optical apparatus according to claim 4, wherein an aperture stop for restricting a light beam on an outer periphery is provided on a part of an element surface of said first optical element.
【請求項10】 前記光ビーム制御手段は輪帯状の光束
の形状又は/及び周辺部に比べて光強度分布が弱い光軸
近傍の光束の形状を任意の形状に整形していることを特
徴とする請求項1、2又は3の光走査光学装置。
10. The light beam control means shapes the shape of an annular light beam and / or the shape of a light beam in the vicinity of an optical axis having a light intensity distribution weaker than that of a peripheral portion into an arbitrary shape. The optical scanning optical device according to claim 1, 2 or 3, wherein
【請求項11】 画像信号に応じて光源手段から光変調
され出射した光束を偏向手段に導光し、該偏向手段によ
り偏向された光束を結像手段を介して記録媒体面上に導
光し、該記録媒体面上を走査する走査光学装置におい
て、 該光源手段と該偏向手段との間の光路中に第1、第2の
光学素子を有する光ビーム制御手段を設け、該光ビーム
制御手段はそこから射出する光束の光強度分布が光軸近
傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状の光束に整形すると
共に、制御情報に基づき該第1、第2の光学素子の相対
的な間隔を変化させることにより、該光ビーム制御手段
から射出する輪帯状の光束の形状を可変としていること
を特徴とする光走査光学装置。
11. A light flux modulated and emitted from a light source means in accordance with an image signal and guided to a deflecting means, and the light flux deflected by the deflecting means is guided to a recording medium surface via an image forming means. A scanning optical device for scanning over the recording medium surface, comprising: a light beam control means having first and second optical elements in an optical path between the light source means and the deflection means; Is shaped into a zonal luminous flux in which the luminous intensity of the luminous flux emitted therefrom becomes stronger in the peripheral part than in the vicinity of the optical axis, and based on the control information, the relative distance between the first and second optical elements is adjusted. An optical scanning optical device characterized in that the shape of an orbicular light beam emitted from the light beam control means is made variable by changing.
【請求項12】 画像信号に応じて光源手段から光変調
され出射した光束を偏向手段に導光し、該偏向手段によ
り偏向された光束を結像手段を介して記録媒体面上に導
光し、該記録媒体面上を走査する走査光学装置におい
て、 該光源手段と該偏向手段との間の光路中に第1、第2の
光学素子を有する光ビーム制御手段を設け、該光ビーム
制御手段はそこから射出する光束の光強度分布が光軸近
傍に比べて周辺部で強くなる輪帯状の光束に整形すると
共に、制御情報に基づき該第1、第2の光学素子の相対
的な間隔を変化させることにより、該光ビーム制御手段
から射出する輪帯状の光束の形状を変化させ、かつ該光
束の形状の変化に伴ない周辺部に比べて光強度分布が弱
い光軸近傍の光束の形状を変化させていることを特徴と
する光走査光学装置。
12. A light beam modulated and emitted from a light source means in accordance with an image signal and guided to a deflecting means, and the light beam deflected by the deflecting means is guided to a recording medium surface via an image forming means. A scanning optical device for scanning over the recording medium surface, comprising: a light beam control means having first and second optical elements in an optical path between the light source means and the deflection means; Is shaped into a zonal luminous flux in which the luminous intensity of the luminous flux emitted therefrom becomes stronger in the peripheral part than in the vicinity of the optical axis, and based on the control information, the relative distance between the first and second optical elements is adjusted. By changing the shape, the shape of the luminous flux emitted from the light beam control means is changed, and the shape of the luminous flux in the vicinity of the optical axis where the light intensity distribution is weaker than the peripheral portion due to the change in the shape of the luminous flux Optical scanning optics characterized by varying Location.
【請求項13】 前記第1の光学素子は入射光束を光軸
の回りに所定の角度に偏向させており、前記第2の光学
素子は該偏向した光束を再度光軸回りに偏向させている
ことを特徴とする請求項11又は12の光走査光学装
置。
13. The first optical element deflects an incident light beam at a predetermined angle around an optical axis, and the second optical element deflects the deflected light beam around the optical axis again. 13. The optical scanning optical device according to claim 11, wherein:
【請求項14】 前記第1、第2の光学素子は各々光軸
に対して回転対称なプリズムより成ることを特徴とする
請求項13の光走査光学装置。
14. The optical scanning optical device according to claim 13, wherein each of said first and second optical elements comprises a prism rotationally symmetric with respect to an optical axis.
【請求項15】 前記第1、第2の光学素子は光軸に対
して同心円状の回折光学素子より成ることを特徴とする
請求項13の光走査光学装置。
15. The optical scanning optical device according to claim 13, wherein said first and second optical elements are composed of diffractive optical elements concentric with respect to an optical axis.
【請求項16】 前記制御情報は走査線密度の切り替え
情報であることを特徴とする請求項11又は12の光走
査光学装置。
16. The optical scanning optical device according to claim 11, wherein the control information is switching information of a scanning line density.
【請求項17】 前記制御情報は前記記録媒体の経時変
化の情報であることを特徴とする請求項11又は12の
光走査光学装置。
17. The optical scanning optical device according to claim 11, wherein the control information is information on a temporal change of the recording medium.
【請求項18】 前記第1、第2の光学素子は、同一種
類の材料からなる基板より製造されていることを特徴と
する請求項14又は15の光走査光学装置。
18. The optical scanning optical device according to claim 14, wherein the first and second optical elements are manufactured from substrates made of the same kind of material.
【請求項19】 前記第1の光学素子の素子面の一部に
外周の光束を規制する開口絞りを設けたことを特徴とす
る請求項14又は15の光走査光学装置。
19. The optical scanning optical device according to claim 14, wherein an aperture stop for restricting a light beam on an outer periphery is provided on a part of an element surface of said first optical element.
【請求項20】 前記光ビーム制御手段は輪帯状の光束
の形状又は/及び周辺部に比べて光強度分布が弱い光軸
近傍の光束の形状を任意の形状に整形していることを特
徴とする請求項11又は12の光走査光学装置。
20. The light beam control means according to claim 1, wherein the shape of the annular light beam and / or the shape of the light beam near the optical axis having a light intensity distribution weaker than that of the peripheral portion is shaped into an arbitrary shape. 13. The optical scanning optical device according to claim 11, wherein:
JP9250598A 1998-03-20 1998-03-20 Optical scanning optical device Pending JPH11271656A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9250598A JPH11271656A (en) 1998-03-20 1998-03-20 Optical scanning optical device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9250598A JPH11271656A (en) 1998-03-20 1998-03-20 Optical scanning optical device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11271656A true JPH11271656A (en) 1999-10-08

Family

ID=14056177

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9250598A Pending JPH11271656A (en) 1998-03-20 1998-03-20 Optical scanning optical device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11271656A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100854024B1 (en) Optical scanning apparatus and method for adjusting the same
US6927917B2 (en) Optical element, scanning optical system having the same, and image forming apparatus
EP0686862B1 (en) Two-element zoom lens for beam separation error correction
KR100374276B1 (en) Optical scanning apparatus and image-forming apparatus using it
US5859720A (en) Scanniing optical apparatus
KR100676811B1 (en) Optical element and scanning optical system having the same, and image forming apparatus
JP2007010804A (en) Light beam scanner
KR100380910B1 (en) Multi-beam scanning optical apparatus and image forming apparatus using it
JPH11271656A (en) Optical scanning optical device
JP2956169B2 (en) Scanning optical device
JP2010117556A (en) Method of adjusting optical scanning apparatus, and optical scanning apparatus adjusted by the method
JP2761723B2 (en) Scanning optical device
JPH11271655A (en) Laser scanning optical device
US20010030792A1 (en) Scanning optical apparatus, and image forming apparatus using the same
JPS60423A (en) Optical scanner
JP2019020517A (en) Optical scanner and image formation apparatus
JP3853740B2 (en) Optical scanning device
JP3521303B2 (en) Optical scanning device
JP2817454B2 (en) Scanning optical device
JP2757308B2 (en) Light beam scanning optical device
JPH10123442A (en) Scanning optical device
JP2006234955A (en) Optical scanner
JP4078023B2 (en) Multi-beam scanning optical apparatus and image forming apparatus using the same
KR101168983B1 (en) Laser scanning unit using diffraction optical element
JPH1144854A (en) Optical scanning optical device