JPH09222574A - Optically scanning optical system - Google Patents
Optically scanning optical systemInfo
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- JPH09222574A JPH09222574A JP2958296A JP2958296A JPH09222574A JP H09222574 A JPH09222574 A JP H09222574A JP 2958296 A JP2958296 A JP 2958296A JP 2958296 A JP2958296 A JP 2958296A JP H09222574 A JPH09222574 A JP H09222574A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は光走査光学系に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning optical system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】画像信号に応じて強度変調された光束を
偏向させ、偏向する光束を被走査面上に光スポットとし
て集光させて光走査し、画像書き込みを行なう光走査光
学系はデジタル複写装置や光プリンタに関連して広く知
られている。2. Description of the Related Art An optical scanning optical system for deflecting a light beam whose intensity is modulated in accordance with an image signal, converging the deflected light beam as a light spot on a surface to be scanned, and optically scanning the image to write an image is a digital copy. It is widely known in connection with devices and optical printers.
【０００３】光偏向器として一般的なポリゴンミラー等
は、その形状誤差を完全には除去できないので、光束の
偏向は完全には周期的でなく、光束の偏向を完全に周期
的と見做して書き込みを行なうと、画像書き込みの開始
位置と終了位置が光走査ごとに変動して所謂「ジター」
が発生する。A polygon mirror or the like, which is generally used as an optical deflector, cannot completely eliminate its shape error. Therefore, the deflection of the light beam is not perfectly periodic, and the deflection of the light beam is regarded as completely periodic. When writing by writing, the start position and end position of image writing fluctuate with each optical scan, so-called "jitter".
Occurs.
【０００４】このような問題を避けるため、偏向された
光束を光走査の開始前に検出部で検出して書き込み開始
の同期を取ることが行なわれている。In order to avoid such a problem, it has been practiced to detect the deflected light beam by a detection unit before starting the optical scanning and synchronize the writing start.
【０００５】従来、検出部は、偏向された光束を被走査
面上に集光させる走査用結像レンズ（一般にｆθレン
ズ）を透過した光束を検出する位置に配備されていた。
このような配備であると、検出部が被走査面近傍になっ
て配備位置に対する制限が厳しくなる場合があった。Conventionally, the detection unit has been arranged at a position for detecting a light beam transmitted through a scanning imaging lens (generally an fθ lens) for converging the deflected light beam on the surface to be scanned.
In such an arrangement, the detector may be located near the surface to be scanned, and the restriction on the arrangement position may be severe.
【０００６】近来、偏向された光束を検出部に導く検出
用の光学系として、前記走査用結像レンズとは別の検出
用レンズを用い、検出用レンズと走査用結像レンズとを
一体化することが提案されている（特開平５−１９１８
６号公報）。Recently, as a detection optical system for guiding the deflected light beam to the detection portion, a detection lens different from the scanning image formation lens is used, and the detection lens and the scanning image formation lens are integrated. Has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 5-19918).
No. 6).
【０００７】このように検出用レンズを走査用結像レン
ズと別のレンズとすると、検出部配備のレイアウト上の
自由度は増大するが、２種のレンズを一体化することに
起因して別種の問題が生じる。即ち、一体化レンズは形
状が複雑になりやすく、プラスチック材料により形成す
る場合、金駒加工が複雑化し、成形の条件出し等が困難
になり各レンズを別体で形成するよりも製造コストが高
くなりがちである。When the detection lens is different from the scanning imaging lens in this way, the degree of freedom in the layout of the detection portion is increased, but the two kinds of lenses are integrated so that they are different from each other. Problem arises. In other words, the integrated lens tends to have a complicated shape, and when it is formed of a plastic material, the processing of the metal piece becomes complicated, and it becomes difficult to determine the molding conditions and the manufacturing cost is higher than when each lens is formed separately. It tends to be.
【０００８】また、一体化された２種のレンズは何れも
結像機能を持つため、ハウジングへの取り付けにおいて
両レンズを共に高精度に取り付けることが面倒であり、
僅かな誤差があっても、一方もしくは双方のレンズの結
像性能が著しく劣化してしまう虞れがあり、２つのレン
ズを別個に取り付ける場合よりも取り付け精度が厳しく
なってしまう。Further, since the two types of integrated lenses both have an image forming function, it is troublesome to attach both lenses with high accuracy when attaching them to the housing.
Even if there is a slight error, the image forming performance of one or both lenses may be significantly deteriorated, and the mounting accuracy becomes stricter than when the two lenses are mounted separately.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑み、光走査光学系において、検出部配備のレイア
ウトの自由度を大きくし、ハウジングへの光学系の取り
付けを容易化し、低コスト化を可能ならしめることを課
題とする。In view of the above-mentioned circumstances, the present invention increases the degree of freedom in the layout of the detecting portion in the optical scanning optical system, facilitates the attachment of the optical system to the housing, and reduces the cost. The challenge is to make it possible.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明の「光走査光学
系」は、光源と、第１〜第３光学系と、光偏向器と、検
出部とを有する（請求項１）。「光源」は、光走査を行
なう光束を放射する。この光束は書き込むべき画像に応
じた画像信号により強度変調される。光源としては例え
ば「半導体レーザ」を用いることができる。The "optical scanning optical system" of the present invention has a light source, first to third optical systems, an optical deflector, and a detector (claim 1). The “light source” emits a light beam that performs optical scanning. The intensity of this light flux is modulated by an image signal corresponding to the image to be written. As the light source, for example, a "semiconductor laser" can be used.
【００１１】「第１光学系」は、光源から放射された光
束を「走査方向に長い線像」に結像させるためのもので
ある。「走査方向」は、光偏向器により偏向される光束
が被走査面上を光走査するときの光走査方向（主走査方
向）に対応する方向である。The "first optical system" is for forming a light beam emitted from the light source into a "line image long in the scanning direction". The "scanning direction" is a direction corresponding to the optical scanning direction (main scanning direction) when the light beam deflected by the optical deflector optically scans the surface to be scanned.
【００１２】「光偏向器」は、第１光学系からの光束を
偏向させる偏向器であり、ポリゴンミラーや回転２面
鏡、あるいはガルバノミラー等を用いることが出来る。The "optical deflector" is a deflector for deflecting the light beam from the first optical system, and may be a polygon mirror, a rotary dihedral mirror, a galvano mirror or the like.
【００１３】「第２光学系」は、偏向された光束を被走
査面上に光スポットとして集光させ、被走査面を等速的
に光走査させる光学系であり、光偏向器による光束の偏
向が等角速度的である場合（光偏向器がポリゴンミラー
や回転２面鏡であるとき）は所謂ｆθレンズが一般的で
ある。第２光学系は１枚以上のレンズで構成することが
できる。The "second optical system" is an optical system that converges the deflected light beam on the surface to be scanned as a light spot and optically scans the surface to be scanned at a constant speed. When the deflection is at a constant angular velocity (when the optical deflector is a polygon mirror or a rotary two-sided mirror), a so-called fθ lens is generally used. The second optical system can be composed of one or more lenses.
【００１４】「検出部」は、光走査による「画像書き出
し位置」を決定するための同期信号を発生するため、光
偏向器により偏向された光束を被走査面の光走査に先立
って検出する。Since the "detector" generates a synchronizing signal for determining the "image writing position" by optical scanning, the light beam deflected by the optical deflector is detected prior to the optical scanning of the surface to be scanned.
【００１５】「第３光学系」は、光偏向器により偏向さ
れた光束を検出部へ導く光学系であり、単玉アナモフィ
ックレンズにより構成される。この単玉アナモフィック
レンズの、光束偏向方向における焦点距離を「ｆｍ」、
光束偏向面に直交する方向に於ける焦点距離を「ｆｓ」
とするとき、これらの大小関係がｆｍ＞ｆｓである。The "third optical system" is an optical system that guides the light beam deflected by the optical deflector to the detection unit, and is composed of a single-lens anamorphic lens. The focal length of this single-lens anamorphic lens in the light beam deflection direction is “fm”,
The focal length in the direction orthogonal to the light beam deflection surface is "fs".
Then, the magnitude relation between them is fm> fs.
【００１６】「光束偏向面」は、光偏向器により理想的
に偏向された光束の主光線が掃引する面を言う。光偏向
器により偏向されて検出部へ向かう光束の主光線はこの
光束偏向面内にあるが、光束偏向面内において上記主光
線に直交する方向が「光束偏向方向」であり、単玉アナ
モフィックレンズが「光束偏向方向において焦点距離：
ｆｍを有し、光束偏向面に直交する方向において焦点距
離：ｆｓを有する」とは、上記主光線に光軸を略合致さ
せた単玉アナモフィックレンズが光束偏向面内において
焦点距離：ｆｍを有し、且つ上記光軸を含み光束偏向面
に直交する面内において焦点距離：ｆｓを有することを
意味する。The "light beam deflection surface" is a surface on which the principal ray of the light beam ideally deflected by the optical deflector is swept. The principal ray of the luminous flux deflected by the optical deflector and directed to the detecting portion is in this luminous flux deflection surface, but the direction orthogonal to the principal ray in the luminous flux deflection surface is the "luminous flux deflection direction", and a single-lens anamorphic lens is used. Is "focal length in the direction of light beam deflection:
fm, and having a focal length: fs in the direction orthogonal to the light beam deflection surface "means that a single-lens anamorphic lens whose optical axis is substantially aligned with the principal ray has a focal length: fm in the light beam deflection surface. And has a focal length: fs in a plane including the above optical axis and orthogonal to the light beam deflection surface.
【００１７】第３光学系をなす単玉アナモフィックレン
ズは、その形態として、両凸形状やメニスカス形状も可
能であるが、「一方の面を平面で、他方の面を凸のトロ
イダル面」とすることもできる（請求項２）。この請求
項２の場合において、単玉アナモフィックレンズのトロ
イダル面を光偏向器側に向けることができる（請求項
３）。The single-lens anamorphic lens forming the third optical system may have a biconvex shape or a meniscus shape, but "one surface is a flat surface and the other surface is a convex toroidal surface". It is also possible (Claim 2). In the case of claim 2, the toroidal surface of the single-lens anamorphic lens can be directed to the optical deflector side (claim 3).
【００１８】単玉アナモフィックレンズは光学ガラスで
形成してもよいが、プラスチック材料で形成してもよ
く、特に上記平凸の形態のものは、プラスチックによる
成形品として構成できる（請求項４）。この場合、凸の
トロイダル面は「非球面形状」とすることができる。The single-lens anamorphic lens may be formed of optical glass, but may be formed of a plastic material, and the plano-convex shape in particular can be formed as a molded article of plastic (claim 4). In this case, the convex toroidal surface can be "aspherical".
【００１９】上記請求項１または２または３または４記
載の光走査光学系において、光偏向器による偏向の起点
から被走査面までの距離を「Ｄ」、偏向の起点から検出
部までの距離を「Ｌ」とするとき、これらの大小関係
は、Ｄ＞Ｌであることが望ましい（請求項５）。これら
請求項１〜５の任意の１に記載の光走査光学系において
は、光偏向器による偏向の起点と検出部との間に「光路
を屈曲させるための反射部」を有することが出来る（請
求項６）。In the optical scanning optical system according to any one of claims 1 to 3, the distance from the origin of deflection by the optical deflector to the surface to be scanned is "D", and the distance from the origin of deflection to the detector is When “L” is set, it is desirable that these magnitude relationships are D> L (claim 5). In the optical scanning optical system according to any one of claims 1 to 5, it is possible to have a "reflecting portion for bending the optical path" between the origin of deflection by the optical deflector and the detecting portion ( Claim 6).
【００２０】[0020]
【発明の実施の形態】図１において、「半導体レーザ」
である光源１０から放射された発散性の光束は、カップ
リングレンズ１１ａによりカップリングされ、シリンダ
レンズ１１ｂにより走査直交方向（前記主走査方向と直
交する「副走査方向」に対応する方向：図１で図面に直
交する方向）にのみ収束され、「ポリゴンミラー」であ
る光偏向器１２の偏向反射面１２ａの近傍に「走査方向
に長い線像」として結像する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In FIG. 1, a "semiconductor laser" is shown.
The divergent light beam emitted from the light source 10 is coupled by the coupling lens 11a, and is scanned by the cylinder lens 11b in the scanning orthogonal direction (the direction corresponding to the "sub-scanning direction" orthogonal to the main scanning direction: FIG. 1). In a direction orthogonal to the drawing) and is imaged as a "long line image in the scanning direction" in the vicinity of the deflection reflection surface 12a of the optical deflector 12 which is a "polygon mirror".
【００２１】上記カップリングレンズ１１ａとシリンダ
レンズ１１ｂとは「第１光学系」を構成するが、第１光
学系は、この形態に限らず「別のレンズ構成」とするこ
とも可能である。第１光学系から射出する光束は、走査
方向に関しては「平行光束」としてもよいし「弱い発散
性の光束」としても良く「弱い収束性の光束」としても
よい。Although the coupling lens 11a and the cylinder lens 11b constitute a "first optical system", the first optical system is not limited to this form and can be "another lens configuration". The light beam emitted from the first optical system may be a “parallel light beam”, a “weakly divergent light beam”, or a “weakly convergent light beam” in the scanning direction.
【００２２】光偏向器１２は矢印方向へ等速回転し、偏
向反射面１２ａにより反射された光束は偏向光束となっ
て図１において時計回りに等角速度的に偏向する。The optical deflector 12 rotates at a constant speed in the direction of the arrow, and the light beam reflected by the deflection reflection surface 12a becomes a deflected light beam and is deflected clockwise in FIG. 1 at a constant angular velocity.
【００２３】偏向光束は第２光学系１３に入射し、第２
光学系１３の結像作用により被走査面１４（一般的に
は、この位置に光導電性の感光体の表面が配備される）
上に光スポットとして集光する。光スポットは偏向光束
の偏向に伴い、被走査面１４上を移動して被走査面１４
を光走査する。第２光学系１３は被走査面１４上におけ
る光スポットの移動を等速化する機能を有する。上記線
像は偏向反射面１２ａの近傍に結像され、第２光学系１
３は偏向光束を被走査面１４上に光スポットとして集光
させるので、図１の光走査光学系は光偏向器１２におけ
る「面倒れ」を補正する機能を持つ。The deflected light flux enters the second optical system 13
The surface 14 to be scanned is formed by the image forming action of the optical system 13 (generally, the surface of the photoconductive photoconductor is disposed at this position).
Focus as a light spot on top. The light spot moves on the surface to be scanned 14 along with the deflection of the deflected light beam and moves to the surface to be scanned 14
Optical scanning. The second optical system 13 has a function of making the movement of the light spot on the scanned surface 14 uniform. The line image is formed in the vicinity of the deflective reflection surface 12a, and the second optical system 1
Reference numeral 3 collects the deflected light flux as a light spot on the surface 14 to be scanned, so that the optical scanning optical system in FIG. 1 has a function of correcting “plane tilt” in the optical deflector 12.
【００２４】第２光学系１３は図１の実施の形態におい
て単玉構成であるが、２枚以上のレンズで構成してもよ
い。Although the second optical system 13 has a single-lens structure in the embodiment shown in FIG. 1, it may be composed of two or more lenses.
【００２５】光偏向器１２により偏向された光束は、被
走査面１４の光走査に先立ち、第３光学系１５に入射
し、第３光学系１５の作用により「受光素子」による検
出部１７に集光される。検出部１７は、偏向光束を検知
すると検知信号を発し、この検知信号に基づき、光走査
による「画像書き出し位置（図１のＡ点）」を決定する
ための同期信号が発せられる。The light beam deflected by the optical deflector 12 is incident on the third optical system 15 prior to the optical scanning of the surface 14 to be scanned, and the action of the third optical system 15 causes the detecting section 17 by the "light receiving element" to operate. Collected. The detection unit 17 outputs a detection signal when detecting the deflected light flux, and based on this detection signal, a synchronization signal for determining the “image writing position (point A in FIG. 1)” by optical scanning is issued.
【００２６】即ち、図１の光走査光学系は、光源１０
と、この光源１０からの光束を走査方向に長い線像に結
像させるための第１光学系１１ａ，１１ｂと、第１光学
系からの光束を偏向させる光偏向器１２と、偏向された
光束を被走査面１４上に光スポットとして集光させ、被
走査面１４を等速的に光走査させる第２光学系１３と、
光偏向器１２により偏向された光束を光走査に先立って
検出し、画像書き出し位置Ａを決定するための同期信号
を発生するための検出部１７と、光偏向器１２により偏
向された光束を検出部１７へ導く第３光学系１５とを有
する。That is, the optical scanning optical system shown in FIG.
A first optical system 11a, 11b for forming a light beam from the light source 10 into a long line image in the scanning direction, an optical deflector 12 for deflecting the light beam from the first optical system, and a deflected light beam. A second optical system 13 for converging the scanning surface 14 as a light spot and scanning the scanning surface 14 at a constant speed.
The light beam deflected by the light deflector 12 is detected prior to optical scanning to detect a light beam deflected by the light deflector 12 and a detection unit 17 for generating a synchronization signal for determining the image writing position A. And a third optical system 15 that leads to the section 17.
【００２７】さて、第３光学系１５は「単玉アナモフィ
ックレンズ」により構成され、光束偏向方向における焦
点距離：ｆｍ、光束偏向面に直交する方向に於ける焦点
距離：ｆｓは、ｆｍ＞ｆｓなる大小関係を満足する。The third optical system 15 is composed of a "single-lens anamorphic lens", and the focal length in the light beam deflection direction: fm and the focal length in the direction orthogonal to the light beam deflection surface: fs are fm> fs. Satisfies the size relationship.
【００２８】即ち、前述のように、第１光学系から射出
する光束は、走査方向には平行光束もしくは弱い収束性
もしくは弱い発散性の光束であるのに対し、走査直交方
向においては収束光束で、偏向反射面１２ａの近傍に走
査方向に長い線像に結像するので、第３光学系１５に入
射する偏向光束は光束偏向面に直交する方向においては
発散性である。従って、偏向光束を検出部１７に向かっ
て有効に集光させるには、単玉アナモフィックレンズの
正のパワーを、光束偏向方向よりも光束偏向面に直交す
る方向において強くすることが必要で、焦点距離：ｆ
ｍ，ｆｓが上記の大小関係を満足する必要がある。That is, as described above, the light beam emitted from the first optical system is a parallel light beam or a weakly converging or weakly diverging light beam in the scanning direction, whereas it is a converging light beam in the scanning orthogonal direction. Since a long line image is formed in the scanning direction in the vicinity of the deflecting / reflecting surface 12a, the deflected light beam entering the third optical system 15 is divergent in the direction orthogonal to the light beam deflecting surface. Therefore, in order to effectively collect the deflected light beam toward the detection unit 17, it is necessary to make the positive power of the single-lens anamorphic lens stronger in the direction orthogonal to the light beam deflection surface than in the light beam deflection direction. Distance: f
It is necessary that m and fs satisfy the above magnitude relation.
【００２９】前述の如く、「同期信号」は光スポットに
よる各光走査ごとに画像書き出し位置を一定に保つため
の信号である。従って、同期信号は安定している必要が
あり、そのためには検出部１７において発せられる検知
信号が常に同じ条件で安定して発せられる必要がある。
従って検出部１７に集光される偏向光束は、ある程度良
好なビームスポットを有する必要があり、また検知信号
の立上りが急峻であることが望ましい。As described above, the "synchronization signal" is a signal for keeping the image writing start position constant for each optical scanning by the light spot. Therefore, the synchronization signal needs to be stable, and for that purpose, the detection signal generated by the detection unit 17 must always be stably generated under the same conditions.
Therefore, the deflected light flux condensed on the detection unit 17 needs to have a beam spot that is good to some extent, and the rise of the detection signal is preferably steep.
【００３０】このため、検出部１７は「第３光学系１５
による偏向光束の結像位置の近傍」に配備される。また
図２に示すように、検出部１７と第３光学系１５との間
に、検出部１７に近接してスリット１６が設けられて検
出部１７へ入射する偏向光束を制限することもある。こ
の場合、図２に示すように、スリット１６は、第３光学
系１５や検出部１７を保持するハウジング１８と一体に
形成されてもよい。For this reason, the detecting section 17 uses the "third optical system 15".
Is disposed near the image forming position of the deflected light flux. Further, as shown in FIG. 2, a slit 16 may be provided between the detection unit 17 and the third optical system 15 in the vicinity of the detection unit 17 to limit the deflected light flux incident on the detection unit 17. In this case, as shown in FIG. 2, the slit 16 may be formed integrally with the housing 18 that holds the third optical system 15 and the detection unit 17.
【００３１】さらに、光偏向器１２による偏向の起点か
ら被走査面１４までの距離をＤ、上記偏向の起点から検
出部１７までの距離をＬとするとき、これらの大小関係
は図１に示すように「Ｄ＞Ｌ」である（請求項５）。こ
のようにすると、検出部１７を被走査面１４よりも光偏
向器１２側へ「ずらし」て配備できるので、検出部１７
の配備の自由度が高く、ひいては光走査光学系のコンパ
クト化が可能となる。Further, when the distance from the starting point of the deflection by the optical deflector 12 to the surface to be scanned 14 is D and the distance from the starting point of the deflection to the detecting section 17 is L, the magnitude relationship between them is shown in FIG. Thus, “D> L” (Claim 5). By doing so, the detecting unit 17 can be arranged “shifted” to the optical deflector 12 side with respect to the surface to be scanned 14, so that the detecting unit 17 can be arranged.
The degree of freedom of deployment is high, and the optical scanning optical system can be made compact.
【００３２】図３は請求項３記載の発明の実施の形態を
特徴部分のみ示している。符号１２ａは偏向反射面、符
号１５ａは第３光学系、符号１７は検出部を示してい
る。図３（ａ）は光束偏向面内における結像状況を示
し、（ｂ）は光束偏向面に直交する方向における結像状
況を示している。FIG. 3 shows only the characteristic part of the embodiment of the invention described in claim 3. Reference numeral 12a indicates a deflective reflection surface, reference numeral 15a indicates a third optical system, and reference numeral 17 indicates a detector. FIG. 3A shows an image forming state in the light beam deflecting surface, and FIG. 3B shows an image forming state in a direction orthogonal to the light beam deflecting surface.
【００３３】第３光学系１５ａは、一方の面が「平面」
で、他方の面が「光束偏向面に直交する方向においてよ
り強い曲率を持つトロイダル面」となっており、プラス
チックによる成形品である。One surface of the third optical system 15a is "planar".
The other surface is a "toroidal surface having a stronger curvature in the direction orthogonal to the light beam deflecting surface", which is a molded product made of plastic.
【００３４】第３光学系は前述のように「両凸形状」と
することもできるし「凸メニスカス形状」とすることも
可能であるが、両凸レンズや凸メニスカスレンズのよう
に、両面共に曲面とすると、それぞれの面の光軸がずれ
ないようにする必要があり、特に第３光学系を「プラス
チック成形品」として形成する場合（請求項４）、成形
の過程で光軸ずれが発生するおそれもある。The third optical system may have a “biconvex shape” or a “convex meniscus shape” as described above. However, like a biconvex lens or a convex meniscus lens, both surfaces are curved. Then, it is necessary to prevent the optical axes of the respective surfaces from deviating, and in particular, when the third optical system is formed as a "plastic molded product" (claim 4), the optical axis deviates in the molding process. There is a fear.
【００３５】図３に示す形態のように、第３光学系１５
ａを「平凸レンズ」として形成すれば、上記の如き「光
軸のずれ」が発生するという問題がない。また第３光学
系の片面を平面とすることは「成形の容易性」という点
でも有利であり、ハウジングへの取り付けも容易にな
る。さらに図３に示すように、トロイダル面の側を偏向
反射面１２ａの側に向けることにより（請求項３）、球
面収差のより良好な補正が可能になる。As shown in FIG. 3, the third optical system 15
If a is formed as a “plano-convex lens”, there is no problem that the above “deviation of the optical axis” occurs. In addition, making one surface of the third optical system a plane is also advantageous in terms of "ease of molding", and attachment to the housing becomes easy. Further, as shown in FIG. 3, by directing the toroidal surface side toward the deflective reflection surface 12a (claim 3), better correction of spherical aberration becomes possible.
【００３６】第３光学系１５ａのように「プラスチック
の成形品」とする場合、温・湿度等の環境状態の変化に
よる球面収差等の劣化を軽減するために、トロイダル面
を非球面形状にすることができる。勿論、第３光学系を
光学ガラスで形成する場合においても、そのレンズ面の
少なくとも一方を非球面形状としてよい。When a "plastic molded product" is used like the third optical system 15a, the toroidal surface is formed into an aspherical shape in order to reduce deterioration of spherical aberration and the like due to changes in environmental conditions such as temperature and humidity. be able to. Of course, even when the third optical system is made of optical glass, at least one of its lens surfaces may be aspherical.
【００３７】図４は、請求項６記載の発明の実施の１形
態を示している。混同の虞れがないと思われるものに就
いては図１に於けると同じ符号を付した。符号１８は図
２に於けると同じく「光学系を保持するハウジング」を
示し、符号１９は「反射部」を示す。FIG. 4 shows an embodiment of the invention according to claim 6. The same symbols as those in FIG. 1 are attached to those which are not considered to be confused. Reference numeral 18 indicates the "housing for holding the optical system" as in FIG. 2, and reference numeral 19 indicates the "reflection portion".
【００３８】反射部１９は、光偏向器１２による偏向の
起点と検出部１７との間において、検出部１７ヘ向かう
偏向光束の光路を屈曲させるためのものであり、反射ミ
ラーとしてハウジング１８に固定しても良いし、ハウジ
ング１８の壁面の一部に反射膜として貼着したり、ある
いは反射面として蒸着形成してもよい。The reflecting section 19 is for bending the optical path of the deflected light flux toward the detecting section 17 between the starting point of the deflection by the optical deflector 12 and the detecting section 17, and is fixed to the housing 18 as a reflecting mirror. Alternatively, it may be attached as a reflective film on a part of the wall surface of the housing 18, or may be vapor-deposited as a reflective surface.
【００３９】ハウジング１８にこのような反射部１９を
設けることにより検出部１７の配備に関するレイアウト
の自由度がより大きくなり、種々のタイプのハウジング
に対してこの発明の適用が可能になる。By providing such a reflecting portion 19 in the housing 18, the degree of freedom of layout regarding the arrangement of the detecting portion 17 is further increased, and the present invention can be applied to various types of housings.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査光学系を提供できる。この発明によれ
ば、同期信号発生のために偏向光束を光走査に先立って
検出する検出部へ偏向光束を導く第３光学系が、偏向光
束を被走査面上に集光させる第２光学系と別体であるの
で、第２および第３光学系をそれぞれ精度良く組付ける
ことができ、検出部の配備位置の自由度が大きくなり、
光学系レイアウトの自由度が向上する。As described above, according to the present invention, a novel optical scanning optical system can be provided. According to the present invention, the third optical system that guides the deflected light beam to the detection unit that detects the deflected light beam prior to the optical scanning for generating the synchronization signal is the second optical system that condenses the deflected light beam on the surface to be scanned. Since it is a separate body, it is possible to assemble the second and third optical systems with high precision, which increases the degree of freedom in the position where the detector is arranged.
The degree of freedom of the optical system layout is improved.
【００４１】請求項２記載の発明によれば、第３光学系
のレンズ両面の光軸ずれを問題とすること無く第３光学
系を製造できるので、第３光学系の製造が容易で第３光
学系を低コストで実現でき、ハウジングへの取り付けも
容易であるので、光走査光学系を低コスト化できる。According to the second aspect of the invention, since the third optical system can be manufactured without causing a problem of the optical axis deviation of both surfaces of the lens of the third optical system, the manufacturing of the third optical system is easy and the third optical system can be manufactured. Since the optical system can be realized at low cost and can be easily attached to the housing, the cost of the optical scanning optical system can be reduced.
【００４２】請求項３記載の発明によれば、第３光学系
の球面収差がより有効に補正され、請求項４記載の発明
によれば、第３光学系を安価に大量生産でき、光走査光
学系のさらなる低コスト化が可能である。According to the third aspect of the invention, the spherical aberration of the third optical system is corrected more effectively, and according to the fourth aspect of the invention, the third optical system can be mass-produced at low cost and the optical scanning is performed. It is possible to further reduce the cost of the optical system.
【００４３】請求項５記載の発明によれば、検出部の配
備位置が被走査面から離れることにより光走査光学系の
コンパクト化が可能である。また請求項６記載の発明に
よれば、検出部の配備におけるレイアウトの自由度が増
し、種々の形状のハウジングの使用が可能になる。According to the fifth aspect of the present invention, the optical scanning optical system can be made compact by disposing the position where the detector is arranged away from the surface to be scanned. Further, according to the invention described in claim 6, the degree of freedom of layout in disposing the detecting portion is increased, and it becomes possible to use housings of various shapes.
【図１】この発明の実施の１形態を説明するための図で
ある。FIG. 1 is a diagram for describing one embodiment of the present invention.
【図２】第３光学系と検出部との間にスリットを設ける
場合の形態を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a mode in which a slit is provided between a third optical system and a detection unit.
【図３】請求項２，３，４記載の発明の実施の１形態を
特徴部分のみ示す図である。FIG. 3 is a diagram showing only a characteristic part of one embodiment of the invention according to claims 2, 3 and 4.
【図４】請求項６記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining one embodiment of the invention according to claim 6;
１０ 光源 １１ａ カップリングレンズ １１ｂ カップリングレンズ１１ａとともに第１光
学系を構成するシリンダレンズ １２ 光偏向器 １３ 第２光学系 １４ 被走査面 １５ 第３光学系 １７ 検出部 Ａ 画像書き出し位置10 Light source 11a Coupling lens 11b Cylinder lens that constitutes the first optical system together with the coupling lens 11a 12 Optical deflector 13 Second optical system 14 Scanned surface 15 Third optical system 17 Detector A Image writing position
Claims (6)
ための第１光学系と、 この第１光学系からの光束を偏向させる光偏向器と、 偏向された光束を被走査面上に光スポットとして集光さ
せ、被走査面を等速的に光走査させる第２光学系と、 上記光偏向器により偏向された光束を、光走査に先立っ
て検出し、画像書き出し位置を決定するための同期信号
を発生するための検出部と、 上記光偏向器により偏向された光束を上記検出部へ導く
第３光学系とを有し、 上記第３光学系が単玉アナモフィックレンズにより構成
され、 上記単玉アナモフィックレンズの、光束偏向方向におけ
る焦点距離をｆｍ、光束偏向面に直交する方向に於ける
焦点距離をｆｓとするとき、これらの大小関係がｆｍ＞
ｆｓであることを特徴とする光走査光学系。1. A light source, a first optical system for forming a light beam from the light source into a long line image in the scanning direction, and an optical deflector for deflecting the light beam from the first optical system. The second optical system, which converges the light beam on the surface to be scanned as a light spot and optically scans the surface to be scanned, and the light beam deflected by the optical deflector is detected prior to the optical scanning. A detection unit for generating a synchronization signal for determining an image writing position, and a third optical system for guiding the light beam deflected by the optical deflector to the detection unit. If the focal length of the single-lens anamorphic lens in the light beam deflection direction is fm and the focal length in the direction orthogonal to the light beam deflection surface is fs, then the magnitude relationship between them is fm>
An optical scanning optical system characterized by being fs.
面が平面で、他方の面が凸のトロイダル面であることを
特徴とする光走査光学系。2. The optical scanning optical system according to claim 1, wherein the single-lens anamorphic lens forming the third optical system has a flat surface on one side and a convex toroidal surface on the other side. Optical scanning optical system.
に向けられることを特徴とする光走査光学系。3. The optical scanning optical system according to claim 2, wherein the toroidal surface of the single-lens anamorphic lens is directed to the optical deflector side.
いて、 第３光学系をなす単玉アナモフィックレンズはプラスチ
ックによる成形品であることを特徴とする光走査光学
系。4. The optical scanning optical system according to claim 2, wherein the single-lens anamorphic lens forming the third optical system is a molded article made of plastic.
光走査光学系において、 光偏向器による偏向の起点から被走査面までの距離を
Ｄ、上記偏向の起点から検出部までの距離をＬとすると
き、これらの大小関係が、Ｄ＞Ｌであることを特徴とす
る光走査光学系。5. An optical scanning optical system according to claim 1, 2 or 3 or 4, wherein a distance from a starting point of deflection by an optical deflector to a surface to be scanned is D, and a distance from a starting point of the deflection to a detecting section is set. The optical scanning optical system is characterized in that, when L, the magnitude relationship between them is D> L.
５記載の光走査光学系において、 光偏向器による偏向の起点と検出部との間に光路を屈曲
させるための反射部を有することを特徴とする光走査光
学系。6. The optical scanning optical system according to claim 1, 2 or 3 or 4 or 5, further comprising a reflecting portion for bending an optical path between a starting point of deflection by an optical deflector and a detecting portion. Characteristic optical scanning optical system.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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- 1996-02-16 JP JP02958296A patent/JP3254367B2/en not_active Expired - Lifetime
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