JP3129769B2 - Optical scanning device - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、レーザプリンタ、レー
ザファクシミリ、デジタル複写機等の光書き込み系に用
いられる光走査装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device used in an optical writing system such as a laser printer, a laser facsimile, a digital copying machine, and the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】光源からの光を回転多面鏡やピラミダル
ミラー等の軸状偏向器等、種々の偏向器によって偏向走
査し、感光体等の被走査媒体の走査面上を走査する光走
査装置が種々提案されており、レーザプリンタ、レーザ
ファクシミリ、デジタル複写機等の光書き込み系に利用
されている。また、偏向走査に用いられる軸状偏向器と
しては、ピラミダルミラーの他、V型ミラー、ホゾ型ミ
ラー等が知られている。また、単玉の光走査用レンズと
しては、共軸非球面を用いて主走査方向の像面湾曲を補
正し、副走査方向は長尺シリンダレンズや、長尺トロイ
ダルレンズを用いて像面湾曲を補正するタイプや、ある
いは光走査用レンズがアナモフィックな形状で副走査方
向も同時に補正するものが提案されている。2. Description of the Related Art An optical scanning device that deflects and scans light from a light source by various deflectors such as a rotary polygon mirror and an axial deflector such as a pyramidal mirror to scan a scanning surface of a medium to be scanned such as a photoconductor. Have been proposed and used in optical writing systems such as laser printers, laser facsimile machines, and digital copiers. As the axial deflector used for deflection scanning, a V-shaped mirror, a tenon-type mirror, and the like are known in addition to a pyramidal mirror. In addition, as a single-lens optical scanning lens, a coaxial aspheric surface is used to correct the field curvature in the main scanning direction, and in the sub-scanning direction, a long cylinder lens or a long toroidal lens is used to correct the field curvature. Or a type in which the optical scanning lens has an anamorphic shape and also corrects the sub-scanning direction at the same time.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、光走査装置
に用いられる回転多面鏡等の偏向器では、偏向走査時の
偏向角を大きくとると像面湾曲が生じるという問題があ
り、この像面湾曲を補正しようとする場合、fθレンズ
等の光学系を用いるか、あるいは、偏向器以前の光学系
のレンズを機械的に駆動する等の補正手段が必要とな
り、装置の大型化、高コスト化の要因となっていた。ま
た、ピラミダルミラー等の偏向器の場合、ピラミダルミ
ラーは通常の用い方ではビームのピッチが変化するとい
う欠点があり、マルチビーム化しにくいという問題点が
あった。本発明は上記事情に鑑みてなされたものであっ
て、その第一の目的は、fθレンズを用いることなしに
像面湾曲を補正でき、且つ装置の小型軽量化を図ること
のできる光走査装置を提供することにある。However, in a deflector such as a rotary polygon mirror used in an optical scanning device, there is a problem that a large deflection angle at the time of deflection scanning causes a field curvature. In order to correct the error, it is necessary to use an optical system such as an fθ lens, or to use a correction means such as mechanically driving a lens of the optical system before the deflector, thereby increasing the size and cost of the apparatus. Was a factor. Further, in the case of a deflector such as a pyramidal mirror, there is a disadvantage that the beam pitch changes in a normal use of the pyramidal mirror, and there is a problem that it is difficult to form a multi-beam. The present invention has been made in view of the above circumstances, and a first object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of correcting a field curvature without using an fθ lens and capable of reducing the size and weight of the device. Is to provide.
【0004】ところで、fθレンズを単玉で主走査方
向、副走査方向とも像面湾曲を補正しようとすると、レ
ンズ形状としては、副走査方向の像面湾曲を補正するた
めに、第1面が樽型トロイダル面(BT面)、第2面が
ノーマルトロイダル面(NT面)である図11に示すよ
うな形状になる。このとき、第1面が主走査方向に関し
て凹面であるのでリニアリティの補正がしにくく、ミラ
ー部に平面を用いた通常の偏向ミラーを用いた場合、像
面湾曲の量をある程度に抑えようとすると、リニアリテ
ィは最大十数%程度になってしまうという問題点があ
る。また、曲率Rのポリゴンミラーや曲率Rのホゾ型ミ
ラーのような偏向器を用いた場合、fθレンズを用いる
ことなく像面湾曲を非常に良好に補正できるが、この場
合にもリニアリティはほとんど補正できないので、かな
り電気的な補正を用いることになる。また電気的補正に
より補正できる量は最大30%程度なので、これにより
広画角化あるいは光路長の短縮に限界があるという問題
点がある。そこで、本発明の第二の目的は、軸状偏向器
と光走査用レンズとの組合せにより、像面湾曲及びリニ
アリティを良好に補正しうる光走査装置を提供すること
にある。When correcting the curvature of field in both the main scanning direction and the sub-scanning direction with a single fθ lens, the lens shape must be such that the first surface is corrected to correct the curvature of field in the sub-scanning direction. The barrel-shaped toroidal surface (BT surface) has a shape as shown in FIG. 11 in which the second surface is a normal toroidal surface (NT surface). At this time, since the first surface is concave with respect to the main scanning direction, it is difficult to correct the linearity. When a normal deflecting mirror using a flat mirror surface is used, the amount of curvature of field is reduced to some extent. However, there is a problem that the linearity is about ten and several percent at the maximum. When a deflector such as a polygon mirror having a curvature R or a tenon mirror having a curvature R is used, the field curvature can be corrected very well without using an fθ lens. However, in this case, the linearity is almost completely corrected. Since it is not possible, a rather electrical correction will be used. In addition, since the amount that can be corrected by electrical correction is about 30% at the maximum, there is a problem in that there is a limit in widening the angle of view or shortening the optical path length. Therefore, a second object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of satisfactorily correcting field curvature and linearity by combining an axial deflector and an optical scanning lens.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るため、本願請求項1記載の光走査装置は、光源装置
と、この光源装置から射出された光ビームを集束するレ
ンズと、スキャナーモータの軸に軸と一体に作られたミ
ラー面を有し該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に配
置された半径Rの凸の球面状もしくは円筒面状の1面の
ミラーであることを特徴とする偏向器と、該偏向器によ
り偏向される光ビームが走査する走査面とを有し、上記
偏向器の回転角が0のときの偏向点から走査面までの距
離L0 と回転角がθのときの偏向点から走査面までの距
離LとがL0=Lとなるように、上記偏向器のミラー面
の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする。In order to achieve the first object, an optical scanning device according to a first aspect of the present invention comprises a light source device, a lens for focusing a light beam emitted from the light source device, and a scanner. The motor shaft has a mirror surface formed integrally with the shaft, and the mirror surface is a convex spherical or cylindrical mirror having a radius R disposed substantially in the vicinity of the rotation center of the shaft. And a scanning surface on which a light beam deflected by the deflector scans, and the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0, and the rotation The mirror surface of the deflector is set such that the distance L from the deflection point to the scanning surface when the angle is θ is L 0 = L.
The radius R and the L 0 of, and having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0.
【0006】また請求項2記載の光走査装置は、光源装
置と、この光源装置から射出された光ビームを集束する
レンズと、スキャナーモータの軸に軸と一体に作られた
ミラー面を有し該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に
配置された半径Rの凸の球面状の対向した2面のミラー
であることを特徴とする偏向器と、該偏向器により偏向
される光ビームが走査する走査面とを有し、上記偏向器
の回転角が0のときの偏向点から走査面までの距離L0
と回転角がθのときの偏向点から走査面までの距離Lと
がL0=Lとなるように、上記偏向器のミラー面の半径
Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device having a light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, and a mirror surface formed integrally with a scanner motor shaft. A deflector characterized in that the mirror surface is a two-sided mirror having a convex spherical shape having a radius R and disposed near the center of rotation of the shaft, and a light beam deflected by the deflector is A scanning surface for scanning, and a distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0
And the radius L of the mirror surface of the deflector so that L 0 = L from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ.
And R and the L 0, characterized in that it has a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0.
【0007】また請求項3記載の光走査装置は、光源装
置と、この光源装置から射出された光ビームを集束する
アナモフィックなレンズ群と、スキャナーモータの軸に
軸と一体に作られたミラー面を有し該ミラー面が軸の回
転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の円筒面状の
対向した2面のミラーであることを特徴とする偏向器
と、該偏向器により偏向される光ビームが走査する走査
面と、該走査面と上記偏向器との間に配置され副走査方
向にのみパワーを持つ長尺のシリンドリカルレンズとを
有し、上記偏向器の回転角が0のときの偏向点から走査
面までの距離L0 と回転角がθのときの偏向点から走査
面までの距離LとがL0=Lとなるように、上記偏向器
のミラー面の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, a light source device, an anamorphic lens group for converging a light beam emitted from the light source device, and a mirror surface formed integrally with the axis of the scanner motor. A deflector characterized in that the mirror surface is a two-sided mirror having a convex cylindrical surface having a radius R and disposed near the center of rotation of the shaft. A scanning surface on which the light beam scans, and a long cylindrical lens disposed between the scanning surface and the deflector and having power only in the sub-scanning direction. as the distance L 0 from the deflection point to the scanning plane and the distance L from the deflection point when the rotation angle is θ until the scanning surface becomes L 0 = L in time, the deflector
The radius R and the L 0 of the mirror surface, and having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0.
【0008】また請求項4記載の光走査装置は、光源装
置と、この光源装置から射出された光ビームを集束する
レンズ及び副走査方向にのみパワーを持つシリンドリカ
ルレンズと、スキャナーモータの軸に軸と一体に作られ
たミラー面を有し該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍
に配置された半径Rの凸の円筒面状の1面もしくは2面
のミラーであることを特徴とする偏向器と、該偏向器に
より偏向される光ビームが走査する走査面と上記偏向器
との間に配置され副走査方向の曲率半径が光軸を主走査
対応方向に離れるに従い小さくなる樽型トロイダル面を
凹レンズ面として含む長尺トロイダルレンズとを有し、
上記偏向器の回転角が0のときの偏向点から走査面まで
の距離L0 と回転角がθのときの偏向点から走査面まで
の距離LとがL0=Lとなるように、上記偏向器のミラ
ー面の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source device; a lens for converging a light beam emitted from the light source device; a cylindrical lens having power only in the sub-scanning direction; Wherein the mirror surface is a one- or two-surface mirror having a convex cylindrical surface with a radius R disposed substantially near the center of rotation of the shaft. And a barrel-shaped toroidal surface disposed between the scanning surface on which the light beam deflected by the deflector scans and the deflector and having a radius of curvature in the sub-scanning direction that decreases as the optical axis moves away from the main scanning direction. A long toroidal lens including a concave lens surface as
As the distance L from the deflection point when the rotation angle and the distance L 0 to the scanning plane from the deflection point when the rotation angle of the deflector 0 θ until scanning surface becomes L 0 = L, the Mira of deflector
The radius R and the L 0 of the over surface, and having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0.
【0009】また、請求項5記載の光走査装置は、上記
請求項1、請求項、請求項3、請求項4の何れか一つに
記載の光走査装置において、光源装置に2本以上の光ビ
ームを射出する素子を用いることを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device according to any one of the first, third, fourth , and fourth aspects, wherein the light source device includes a light source device. It is characterized by using an element for emitting two or more light beams.
【0010】また、第二の目的を達成するため、請求項
6記載の光走査装置は、光源装置と、この光源装置から
射出された光ビームを集束するレンズと、該集束光を軸
状偏向器の略偏向面上に副走査方向にのみ集束するシリ
ンダレンズと、該偏向器により偏向された光束を被走査
面上に集光する単玉の光走査用レンズとを備え、上記軸
状偏向器は、スキャナモータの軸に軸と一体に作られた
1面あるいは複数面のミラー面を有し、該ミラー面が軸
の回転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の円筒面
状のミラーであることを特徴とし、さらに、上記光走査
用のレンズは、第1面は半径R1mの円弧を主走査面上で
の主走査方向の軸を回転軸とし半径R1sで回転させた面
であり、第2面は半径R2sの円弧を光軸を通る副走査方
向の軸を中心にし半径R2mで回転させた面であり、副走
査方向において偏向面と被走査面とを略共役な関係にす
る光走査用レンズであることを特徴とする。According to another aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source device; a lens for converging a light beam emitted from the light source device; A cylindrical lens for focusing only in the sub-scanning direction on a substantially deflecting surface of the device, and a single-lens optical scanning lens for condensing a light beam deflected by the deflector on a surface to be scanned; The mirror has one or more mirror surfaces formed integrally with the shaft of the scanner motor, and the mirror surface is a convex cylindrical surface having a radius R disposed substantially near the rotation center of the shaft. Further, the optical scanning lens is further characterized in that the first surface rotates the circular arc having a radius R 1m with the axis in the main scanning direction on the main scanning surface as a rotation axis and a radius R 1s. and a surface, the second surface around the sub-scanning direction of the axis passing through the optical axis of the arc of radius R 2s Diameter R is a surface rotated by 2m, characterized in that it is a optical scanning lens made substantially conjugate relationship between the deflecting surface and the scan surface in the sub-scanning direction.
【0011】そして、上記光走査用レンズは、次の条件
、 6.5<R1m/R2m<8.0を満たし、 光ビームを集光するレンズによる集束光が、
光走査用レンズを透過しないときに主走査方向に集束す
る点と偏向点との距離をSとしたときに、次の条件、 0.4<S/R<0.5を満たし、さらに、次の条件、 2.0<R1s/R2s<3.0を満たす ことを特徴とする。 The optical scanning lens has the following conditions.
6.5 <meet R 1m / R 2m <8.0, focused light by the lens for focusing the light beam,
Assuming that the distance between the convergence point in the main scanning direction and the deflection point when the light does not pass through the optical scanning lens is S , the following condition is satisfied : 0.4 <S / R <0.5. conditions, and satisfies the 2.0 <R 1s / R 2s < 3.0.
【0012】請求項7記載の光走査装置は、光源装置
と、この光源装置から射出された光ビームを集束するレ
ンズと、該集束光を軸状偏向器の略偏向面上に副走査方
向にのみ集束するシリンダレンズと、該偏向器により偏
向された光束を被走査面上に集光する単玉の光走査用レ
ンズとを備え、上記軸状偏向器は、スキャナーモータの
軸に軸と一体に作られた1面あるいは複数面のミラー面
を有し、該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に配置さ
れた半径Rの凸の円筒面状のミラーであることを特徴と
し、さらに、上記光走査用のレンズは、第1面は非球面
形状を成す曲線を主走査平面上での主走査方向の軸を回
転軸とし、半径R1sで回転させた形状を成し、第2面は
半径R2sの円弧を光軸を通る副走査方向の軸を中心にし
半径R2mで回転させた面であり、副走査方向において偏
向面と被走査面とを略共役な関係にする光走査用レンズ
であることを特徴とする。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an optical scanning device, comprising: a light source device; a lens for converging a light beam emitted from the light source device; A cylindrical lens that focuses only the light beam, and a single-lens optical scanning lens that focuses the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned. The axial deflector is integrated with the axis of the scanner motor. Characterized in that the mirror surface is a convex cylindrical mirror having a radius R disposed substantially in the vicinity of the center of rotation of the shaft. The optical scanning lens has a first surface formed by rotating a curve having an aspherical shape on a main scanning plane on an axis in a main scanning direction with a radius of R 1 s , and a second surface. rotates at a radius arc R 2s around the sub-scanning direction axis passing through the optical axis radius R 2m A surface, characterized in that it is a optical scanning lens which the deflecting surface and the scan surface in a substantially conjugate relationship in the sub scanning direction.
【0013】そして、上記光走査用レンズの第1面での
回転させる非球面の形状は、該光走査用レンズの第1面
の光軸との交点を座標原点としたときの接触円の曲率半
径をR1mとし、非球面係数を用いた式、 x={y2/(R1m+√(R1m 2−(1+K)y2))}+A2y2
+A3y3+A4y4+・・・ において、4次の非球面係数A4を用い、さらに、光ビ
ームを集光するレンズによる集束光が、光走査用レンズ
を透過しないときに主走査方向に集束する点と偏向点と
の距離をSとしたときに、光走査用レンズが次の〜
の条件、−4.0×10 -6 [mm -3 ]<(A 4 ×(R 1m /R 2m ))<
−0.3×10 -6 [mm -3 ] 0.4<S/R<0.7 2.5<R1s/R2s<3.5 を満たすことを特徴とする。The shape of the aspheric surface to be rotated on the first surface of the optical scanning lens is determined by the curvature of the contact circle when the intersection of the first surface of the optical scanning lens with the optical axis is the coordinate origin. An equation using an aspheric coefficient with a radius of R 1m , x = {y 2 / (R 1m + √ (R 1m 2 − (1 + K) y 2 ))}} + A 2 y 2
+ A 3 y 3 + A 4 y 4 +..., A fourth -order aspherical coefficient A 4 is used, and the main scanning is performed when the light focused by the lens that condenses the light beam does not pass through the optical scanning lens. When the distance between the point converging in the direction and the deflection point is S, the optical scanning lens is
-4.0 × 10 −6 [mm −3 ] <(A 4 × (R 1m / R 2m )) <
−0.3 × 10 −6 [mm −3 ] 0.4 <S / R <0.7 2.5 <R 1s / R 2s <3.5
【0014】[0014]
【作用】請求項1〜請求項4記載の光走査装置において
は、偏向器のスキャナーモータの軸に軸と一体にミラー
を設けたことにより、装置を小型軽量化でき、さらにミ
ラー面を曲率半径Rの球面あるいは円筒面とし、偏向器
の回転角が0のときの偏向点から走査面までの距離L 0
と回転角がθのときの偏向点から走査面までの距離Lと
がL 0 =Lとなるように、上記偏向器のミラー面の半径
Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L 0 の関係を有する ことにより、fθレンズを用いることな
しに、像面湾曲を補正できる。また、請求項5記載の光
走査装置では、請求項1〜請求項4記載の各光走査装置
をマルチビーム化することができる。請求項6、請求項
7記載の光走査装置においては、ミラー面を半径Rの凸
の円筒面状のミラーとした軸状偏向器と光走査用レンズ
との組合せにより、像面湾曲及びリニアリティを良好に
補正することができる。In the optical scanning device according to the present invention, the mirror is provided integrally with the shaft of the scanner motor of the deflector, so that the device can be reduced in size and weight, and the mirror surface has a radius of curvature. R spherical or cylindrical surface, deflector
Is the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of
And the distance L from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ,
Is the radius of the mirror surface of the deflector so that L 0 = L.
And R and the L 0 is, by having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0, without the use of fθ lens can correct curvature of field. In the optical scanning device according to the fifth aspect, each of the optical scanning devices according to the first to fourth aspects can be formed into a multi-beam. Claim 6 , Claim
7. In the optical scanning device according to item 7 , the mirror surface has a convex shape with a radius R.
The curvature of field and linearity can be satisfactorily corrected by the combination of the axial deflector, which is a cylindrical mirror , and the optical scanning lens.
【0015】[0015]
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細
に説明する。図1(a),(b)に請求項1記載の光走査装
置の偏向器の例を示す。図1(a),(b)において、1は
円筒状のスキャナーモータの軸であり、この軸1と一体
に偏向走査用のミラー面4が形成されている。また、軸
1はスキャナーモータ本体(図示せず)に固定された軸
受2に回転自在に支持され、且つ軸1には周面にN,S
極が交互に着磁されたマグネット3が固定されており、
本体側の電磁コイル(図示せず)からの磁力により軸1
が回転されるようになっている。軸1と一体に形成され
たミラー面4は軸1の回転中心のほぼ近傍に配置された
半径Rの凸の球面状もしくは円筒面状の1面のミラーで
あるが、図1の(a)ではミラー面4が球面の例を、(b)
では円筒面の例を夫々示している。ここで、本発明の光
走査装置においては、偏向器の回転角が0のときの偏向
点から走査面迄の距離L0 と回転角がθのときの偏向点
から走査面までの距離LとがL0=Lとなるように、上
記偏向器のミラー面の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴としているが、以下、図2を
参照してその理由を述べる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments. 1A and 1B show an example of a deflector of the optical scanning device according to the first aspect. 1A and 1B, reference numeral 1 denotes a shaft of a cylindrical scanner motor, and a mirror surface 4 for deflection scanning is formed integrally with the shaft 1. The shaft 1 is rotatably supported by a bearing 2 fixed to a scanner motor body (not shown), and the shaft 1 has N, S
The magnet 3 whose poles are alternately magnetized is fixed,
The shaft 1 is driven by magnetic force from an electromagnetic coil (not shown) on the body side.
Is to be rotated. The mirror surface 4 formed integrally with the shaft 1 is a one-sided mirror having a convex spherical or cylindrical surface with a radius R and disposed substantially near the center of rotation of the shaft 1, as shown in FIG. Here, an example in which the mirror surface 4 is spherical is shown in FIG.
Shows examples of cylindrical surfaces. Here, in the optical scanning device of the present invention, the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0 and the distance L from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ so but the L 0 = L, above
Serial and radius R and the L 0 of the mirror surface of the deflector is, R = {(1 / cosθ ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} but is characterized by having a relation of L 0, below, Figure 2 The reason will be described with reference to FIG.
【0016】図2において、偏向器13のミラー面Mは
Cを中心とする球面または円筒面でありQを軸として回
動する。光源21からの走査光束はレンズ12を介して
S点に集束するように入射し、ミラー面Mで反射して
S’点に結像する。尚、図中S0'は偏向角θが零のとき
の結像点である。ここで、S0'とQとの距離をL0 と
し、点S’から下ろした垂線の足とQとの距離をLとす
れば、 L=(cos2θ/cosθ)K'R となる。また、Rはミラー面Mの曲率半径、K' はQC
を結び延長した線にS’から下ろした垂線の足からQま
での距離であり、QS間の距離をK0 、QC線に点Sか
ら下ろした垂線の足とQとの距離をKとすれば、 K=K0cosθ K'=Kcos2θ/(cos2θ−2K) となり、結局、 L=K0Rcosθcos2θ/(cosθ−2K0) で表される。ここで、ミラー面MがQを軸として回転す
るとき、回転角θの時の距離Lがθ=0のときの距離L
0に等しくなる条件は、 L=L0=K0R/(1−2K0) であるから、 1/K0=(R/L0)+2 となり、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 となる。従って、上式を満たす曲率半径Rの球面または
円筒面からなるミラー面Mを形成すれば、回転角θの時
の距離Lがθ=0のときの距離L0に等しくなり、補正
レンズを用いることなく走査面上での像面湾曲を補正で
きることになる。In FIG. 2, the mirror surface M of the deflector 13 is a spherical surface or a cylindrical surface centered on C and rotates about Q. The scanning light beam from the light source 21 is incident on the point S via the lens 12 so as to be focused, is reflected by the mirror surface M, and forms an image at the point S ′. In the figure, S 0 ′ is an image point when the deflection angle θ is zero. Here, assuming that the distance between S 0 ′ and Q is L 0 and the distance between the perpendicular foot lowered from point S ′ and Q is L, L = (cos 2θ / cos θ) K′R. R is the radius of curvature of the mirror surface M, K 'is QC
Is the distance from the perpendicular foot lowered from S 'to the extended line to Q, and the distance between QS is K 0 , and the distance between Q and the perpendicular foot lowered from point S to the QC line is K. For example, K = K 0 cos θ K ′ = K cos 2 θ / (cos 2 θ−2K), and is eventually expressed as L = K 0 R cos θ cos 2θ / (cos θ−2 K 0 ). Here, when the mirror surface M rotates around Q, the distance L when the rotation angle θ is equal to the distance L when θ = 0.
Since the condition for being equal to 0 is L = L 0 = K 0 R / (1-2K 0 ), 1 / K 0 = (R / L 0 ) +2, and R = {(1 / cos θ) + cos θ / (1 + cos θ) −1} L 0 . Therefore, if a mirror surface M composed of a spherical surface or a cylindrical surface having a radius of curvature R that satisfies the above equation is formed, the distance L at the rotation angle θ is equal to the distance L 0 at θ = 0, and a correction lens is used. Thus, it is possible to correct the curvature of field on the scanning surface without any problem.
【0017】次に、図3に請求項1記載の光走査装置の
構成例を副走査方向の断面で見た図を示す。図3におい
て、11はレーザダイオード(LD)、12はLD11
より射出された発散光を集束するためのレンズ、13は
モータの軸1とこの軸に一体に形成されたミラー面4と
からなる偏向器、14は感光体である。像面湾曲を補正
するためには、前述のように光軸方向すなわち偏向角が
0の方向から光ビームを入射する必要がある。そのため
に例えば図3に示す構成では、主走査平面から副走査方
向に若干ずれた位置より光束を入射するが、図3の構成
でミラー面4が球面である場合には、主・副の像面湾曲
は一致する。またミラー面4が主走査方向にのみ曲率を
持つ円筒面状のミラーの場合、例えば、レンズ12にア
ナモフィックなレンズ群を用い、偏向器13と感光体1
4の間に長尺のシリンドリカルレンズを配して副走査像
面湾曲を補正する等の手段がある。Next, FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to the first aspect as viewed in a cross section in the sub-scanning direction. In FIG. 3, reference numeral 11 denotes a laser diode (LD), and 12 denotes an LD11.
A lens 13 for converging the emitted divergent light, 13 is a deflector comprising a motor shaft 1 and a mirror surface 4 formed integrally with the shaft, and 14 is a photoconductor. In order to correct the field curvature, it is necessary to input a light beam from the optical axis direction, that is, the direction in which the deflection angle is 0, as described above. For this purpose, for example, in the configuration shown in FIG. 3, a light beam enters from a position slightly deviated from the main scanning plane in the sub-scanning direction. However, when the mirror surface 4 is spherical in the configuration of FIG. The surface curvatures coincide. When the mirror surface 4 is a cylindrical mirror having a curvature only in the main scanning direction, for example, an anamorphic lens group is used for the lens 12, and the deflector 13 and the photoconductor 1 are used.
For example, there is a means such as disposing a long cylindrical lens between the four and correcting the sub-scanning field curvature.
【0018】次に、図4に請求項2記載の光走査装置の
偏向器の一例を示す。図4において、1は円筒状のスキ
ャナーモータの軸であり、この軸1と一体に偏向走査用
のミラー面4が形成されている。また、軸1はスキャナ
ーモータ本体(図示せず)に固定された軸受2に回転自
在に支持され、且つ、軸1には周面にN,S極が交互に
着磁されたマグネット3が固定されており、本体側の電
磁コイル(図示せず)からの磁力により軸1が回転され
るようになっている。軸1と一体に形成されたミラーは
軸1の回転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の球
面状の対向した2面のミラー面4である。図4に示す偏
向器のように、ミラー面が2面の場合、面倒れの影響を
考慮しなければならないが、2面であれば面倒れ補正光
学系なしでミラーの精度を出すのは困難ではなく、コス
トもほとんど高くならない。Next, FIG. 4 shows an example of the deflector of the optical scanning device according to the second aspect. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a shaft of a cylindrical scanner motor, and a mirror surface 4 for deflection scanning is formed integrally with the shaft 1. The shaft 1 is rotatably supported by a bearing 2 fixed to a scanner motor main body (not shown), and a magnet 3 having N and S poles alternately magnetized on the peripheral surface is fixed to the shaft 1. The shaft 1 is rotated by magnetic force from an electromagnetic coil (not shown) on the main body side. The mirror formed integrally with the shaft 1 is a mirrored surface 4 of two convex spherical surfaces having a radius R arranged substantially in the vicinity of the center of rotation of the shaft 1. As in the case of the deflector shown in FIG. 4, when the number of mirror surfaces is two, the influence of surface tilt must be taken into consideration. However, with two surfaces, it is difficult to obtain the accuracy of the mirror without a surface tilt correction optical system. Rather, costs are hardly high.
【0019】また、請求項2記載の光走査装置の場合
も、図2を参照して説明した関係を有しており、偏向器
の回転角が0のときの偏向点から走査面迄の距離L0 と
回転角がθのときの偏向点から走査面までの距離Lとが
L0=Lとなるように、上記偏向器のミラー面の半径R
と上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴としているため、主・副とも
像面湾曲は小さい。尚、図4に示す例の場合、ミラー面
4と軸1の回転中心は正確には一致していないが、ミラ
ー面の厚さは非常に薄いためにその影響は小さく、曲率
半径Rが上記の関係を有することで像面湾曲の補正がで
きる。またこのようにミラー面4を2面にすることは面
倒れの影響等若干の問題はあるが、この問題はミラーの
加工精度を上げることにより解決でき、ミラー面4が2
面あれば、ミラー一回転につき2走査できるので偏向走
査の高速化が図れる。The optical scanning device according to the second aspect also has the relationship described with reference to FIG. 2, and the distance from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is zero. as L 0 and <br/> rotation angle and the distance L to the scanning plane from the deflection point when the θ becomes L 0 = L, the radius R of the mirror surface of the deflector
And the above L 0 is, R = {(1 / cosθ ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} because it is characterized by having a relation of L 0, main and sub Tomo curvature is small. In the example shown in FIG. 4, the center of rotation of the mirror surface 4 does not exactly coincide with the center of rotation of the shaft 1. However, since the thickness of the mirror surface is very thin, the influence is small and the radius of curvature R is smaller than the above. With this relationship, the field curvature can be corrected. Although the use of two mirror surfaces 4 in this way has some problems such as the influence of surface tilt, this problem can be solved by increasing the processing accuracy of the mirror.
With a surface, two scans can be performed for one rotation of the mirror, so that the speed of deflection scanning can be increased.
【0020】次に、図5に請求項3記載の光走査装置の
偏向器の一例を示す。図5において、図1、図4と同符
号を付したものは同様の構成部材である。図5に示す偏
向器では、ミラー面4は軸1の回転中心のほぼ近傍に配
置された半径Rの凸の円筒面状の対向した2面のミラー
であり、この例の場合も、図2を参照して説明した関係
を有しており、偏向器の回転角が0のときの偏向点から
走査面迄の距離L0 と、回転角がθのときの偏向点から
走査面までの距離Lとが、L0=Lとなるように、上記
偏向器のミラー面の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴としている。Next, FIG. 5 shows an example of the deflector of the optical scanning device according to the third aspect. In FIG. 5, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 4 denote the same components. In the deflector shown in FIG. 5, the mirror surface 4 is a two-sided mirror having a convex cylindrical surface having a radius R and arranged in the vicinity of the center of rotation of the shaft 1. And the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0, and the distance from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ. as L and becomes the L 0 = L, the above-mentioned
The radius R and the L 0 of the mirror surface of the deflector is characterized by having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0.
【0021】ここで、図6は請求項3記載の光走査装置
の構成例を副走査方向の断面で見た図を示す。図6にお
いて、21はレーザダイオード(LD)、22はLD2
1より射出された発散光を集束するためのレンズ、23
はシリンドリカルレンズ、24はモータの軸1に一体に
形成された2つのミラー面4を有する偏向器、25は長
尺シリンドリカルレンズ、26は感光体である。この例
の場合、偏向器24のミラー面4が主走査方向にのみ曲
率を持つシリンドリカル形状をしているため、アナモフ
ィックな光学系となり、ここでは、集束レンズ22と偏
向器24の間に副走査方向にのみ曲率を持つシリンドリ
カルレンズ23を用い、副走査方向では、偏向器24の
ミラー面4近傍に結像させ、偏向器24と感光体26の
間にある長尺シリンドリカルレンズ25で面倒れを補正
する光学系をなしている。このような構成をなすことに
より、2面のミラー面4を有する偏向器でも面倒れが問
題となるような高画質な書き込みが実現できる。尚、図
6の光走査装置では、副走査方向の像面湾曲は長尺シリ
ンドリカルレンズ25で補正している。また、面倒れ補
正を必要としない場合、シリンドリカルレンズ23と長
尺シリンドリカルレンズ25の組合せにより、副走査方
向のビーム径を種々な大きさに調節することができる。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to the third aspect as viewed in a cross section in the sub-scanning direction. In FIG. 6, 21 is a laser diode (LD), 22 is LD2.
23, a lens for converging the divergent light emitted from 1
Is a cylindrical lens, 24 is a deflector having two mirror surfaces 4 integrally formed on the shaft 1 of the motor, 25 is a long cylindrical lens, and 26 is a photoconductor. In this example, since the mirror surface 4 of the deflector 24 has a cylindrical shape having a curvature only in the main scanning direction, an anamorphic optical system is provided. In the sub-scanning direction, an image is formed in the vicinity of the mirror surface 4 of the deflector 24, and a long cylindrical lens 25 between the deflector 24 and the photoreceptor 26 is used to reduce surface tilt. It has an optical system for correction. With such a configuration, it is possible to realize high-quality writing in which deflector having two mirror surfaces 4 causes a problem of surface tilt. In the optical scanning device shown in FIG. 6, the curvature of field in the sub-scanning direction is corrected by the long cylindrical lens 25. Further, when the surface tilt correction is not required, the beam diameter in the sub-scanning direction can be adjusted to various sizes by a combination of the cylindrical lens 23 and the long cylindrical lens 25.
【0022】次に、図8に請求項4記載の光走査装置の
構成例を副走査方向の断面で見た図を示す。図8におい
て、21はレーザダイオード(LD)、22はLD21
より射出された発散光を集束光束にするためのレンズ、
23は副走査方向にのみ曲率をもったシリンドリカルレ
ンズ、24はモータの軸1とこの軸に一体に形成された
ミラー面を有し該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に
配置された半径Rの凸の円筒面状の1面もしくは2面の
ミラーであることを特徴とする偏向器であり図1(b)
もしくは図5に示すように構成されている。また、2
5’は凹面が樽型トロイダルレンズよりなる長尺トロイ
ダルレンズ、26は感光体である。像面湾曲を補正する
ためには、前述のように光軸方向すなわち偏向角が0の
方向から光ビームを入射する必要がある。そのために例
えば図8に示す構成では、主走査平面から副走査方向に
若干ずれた位置より光束を入射するが、この例の場合、
偏向器24のミラー面が主走査方向にのみ曲率を持つシ
リンドリカル形状をしているため、アナモフィックな光
学系となり、ここでは、集束レンズ22と偏向器24の
間に副走査方向にのみ曲率を持つシリンドリカルレンズ
23を用い、副走査方向では、偏向器24のミラー面4
近傍に結像させ、偏向器24と感光体26の間に配置さ
れた長尺トロイダルレンズ25’により面倒れを補正す
る光学系をなしている。ここで、長尺トロイダルレンズ
を用いたのは、単に副走査方向にのみ曲率を持つ長尺シ
リンドリカルレンズを用いることに比べ、像面湾曲を小
さくでき、しかも光量損失を少なくすることができるか
らである。Next, FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 4 as viewed in a cross section in the sub-scanning direction. 8, reference numeral 21 denotes a laser diode (LD), and reference numeral 22 denotes an LD 21.
A lens for converting the emitted divergent light into a focused luminous flux,
Reference numeral 23 denotes a cylindrical lens having a curvature only in the sub-scanning direction, and reference numeral 24 denotes a motor shaft 1 and a mirror surface formed integrally with the shaft, the mirror surface being disposed near the rotation center of the shaft. FIG. 1 (b) is a deflector characterized in that the mirror is a one- or two-surface mirror having a convex cylindrical surface of R.
Alternatively, it is configured as shown in FIG. Also, 2
5 'is a long toroidal lens having a concave surface formed of a barrel-shaped toroidal lens, and 26 is a photoreceptor. In order to correct the field curvature, it is necessary to input a light beam from the optical axis direction, that is, the direction in which the deflection angle is 0, as described above. For this purpose, for example, in the configuration shown in FIG. 8, a light beam is incident from a position slightly deviated from the main scanning plane in the sub-scanning direction.
Since the mirror surface of the deflector 24 has a cylindrical shape having a curvature only in the main scanning direction, it becomes an anamorphic optical system, and has a curvature only between the focusing lens 22 and the deflector 24 in the sub-scanning direction. Using a cylindrical lens 23, the mirror surface 4 of the deflector 24 is
An image is formed in the vicinity, and an optical system for correcting surface tilt is formed by a long toroidal lens 25 ′ disposed between the deflector 24 and the photoconductor 26. Here, the long toroidal lens is used because the field curvature can be reduced and the light amount loss can be reduced as compared with using a long cylindrical lens having a curvature only in the sub-scanning direction. is there.
【0023】図9に長尺トロイダルレンズの一例を示
す。図9において、d1は偏向点から長尺トロイダルレ
ンズ25’の第1面までの距離、d2は長尺トロイダル
レンズ25’の第2面から走査面までの距離、Dは長尺
トロイダルレンズ25’の肉厚を示す。また、R1s,R
1m,R2s,R2mは次のような意味である。長尺トロイダ
ルレンズ25’の第1面は主走査方向の曲率半径R1mを
主走査平面上での主走査方向の軸を回転軸とし半径R1s
で回転させた形状を成し、第2面は半径R2sの円弧を光
軸を通る副走査方向の軸を中心にし半径R2mで回転させ
たトロイダル面である。また長尺トロイダルレンズ2
5’の屈折率はnとする。次に、上記長尺トロイダルレ
ンズ25’を用いた光走査装置において上記R1s,
R1m,R2s,R2mを具体的に定めた場合の実施例を示
す。尚、Rは偏向器のミラー面4の主走査方向の曲率半
径を示す。また、下記の実施例において、R 1m ,R 1s ,
R 2m ,R 2s ,D,d 1 ,d 2 ,Rの単位は[mm]である。 FIG. 9 shows an example of a long toroidal lens. In FIG. 9, d 1 is the distance from the deflection point to the first surface of the long toroidal lens 25 ′, d 2 is the distance from the second surface of the long toroidal lens 25 ′ to the scanning surface, and D is the long toroidal lens. 25 'is shown. Also, R 1s , R
1m , R 2s and R 2m have the following meanings. The first surface of the long toroidal lens 25 ′ has a radius of curvature R 1m in the main scanning direction with the axis in the main scanning direction on the main scanning plane as a rotation axis and a radius R 1s.
The second surface is a toroidal surface obtained by rotating an arc having a radius R 2s with a radius R 2m about an axis in the sub-scanning direction passing through the optical axis. Also a long toroidal lens 2
The refractive index of 5 ′ is n. Next, in the optical scanning device using the long toroidal lens 25 ′, the R 1s ,
An embodiment in which R 1m , R 2s , and R 2m are specifically defined will be described. R indicates the radius of curvature of the mirror surface 4 of the deflector in the main scanning direction. In the following embodiments, R 1m , R 1s ,
The unit of R 2m , R 2s , D, d 1 , d 2 , and R is [mm].
【0024】(実施例1) R1m R1s R2m R2s D d1 d2 R n -700 -22.0 -700 -12.0 3 126.2 60 98.914 1.5721 (実施例2) R1m R1s R2m R2s D d1 d2 R n -700 -18.8 -700 -10.15 3 126.2 60 98.914 1.48519 (実施例3) R1m R1s R2m R2s D d1 d2 R n -1000 -18.9 -1000 -11.45 3 119.5 60 98.914 1.5721 (実施例4) R1m R1s R2m R2s D d1 d2 R n -900 -14.8 -900 -9.18 3 119.5 60 98.914 1.48519 (実施例5) R1m R1s R2m R2s D d1 d2 R n -500 -25.8 -500 -13.3 3 119.5 60 98.914 1.5721 ここで、図10は上記各実施例(1)〜(5)の像面湾曲
を夫々表しており、点線は主走査方向、実線は副走査方
向の像面湾曲量を示している。(Example 1) R 1m R 1s R 2m R 2s D d 1 d 2 R n -700 -22.0 -700 -12.0 3 126.2 60 98.914 1.5721 (Example 2) R 1m R 1s R 2m R 2s D d 1 d 2 R n -700 -18.8 -700 -10.15 3 126.2 60 98.914 1.48519 (Example 3) R 1m R 1s R 2m R 2s D d 1 d 2 R n -1000 -18.9 -1000 -11.45 3 119.5 60 98.914 1.5721 (Example 4) R 1m R 1s R 2m R 2s D d 1 d 2 R n -900 -14.8 -900 -9.18 3 119.5 60 98.914 1.48519 (Example 5) R 1m R 1s R 2m R 2s D d 1 d 2 R n -500 -25.8 -500 -13.3 3 119.5 60 98.914 1.5721 Here, FIG. 10 shows the field curvature of each of the embodiments (1) to (5), and the dotted line indicates the main scanning direction. , The solid line indicates the amount of field curvature in the sub-scanning direction.
【0025】次に、図7に請求項5記載の光走査装置の
構成例を副走査方向の断面で見た図を示す。図7に示す
光走査装置では、光源装置21として、副走査方向にあ
るピッチを持つ2点よりレーザ光が射出される素子を用
いる。光源装置21から射出された2本のビームは集束
レンズ22により集束光になり、シリンドリカルレンズ
23により副走査方向のみ偏向器24のミラー面上に結
像される。ここで偏向器24は、例として円筒面状のミ
ラー面4を有するものを用いており、光学系は図6の場
合と同様に構成されている。偏向器24のミラー面と感
光体26の面は長尺シリンドリカルレンズ25により共
役な関係になっており、その横倍率をβ、偏向器24の
ミラー面上での2本のビームのピッチをu1、感光体面上
での2本のビームのピッチをu2とすると、u2=βu1とな
っている。尚、この例では、請求項3記載の光走査装置
をマルチビーム化した例を示したが、請求項1や請求項
2、請求項4記載の光走査装置を用いても同様にマルチ
ビーム化することができる。Next, FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 5 as viewed in a cross section in the sub-scanning direction. In the optical scanning device shown in FIG. 7, an element that emits laser light from two points having a certain pitch in the sub-scanning direction is used as the light source device 21. The two beams emitted from the light source device 21 become focused light by the focusing lens 22, and are imaged on the mirror surface of the deflector 24 only in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 23. Here, as the deflector 24, one having a cylindrical mirror surface 4 is used as an example, and the optical system is configured in the same manner as in FIG. The mirror surface of the deflector 24 and the surface of the photoreceptor 26 are conjugated by a long cylindrical lens 25. The lateral magnification is β, and the pitch of the two beams on the mirror surface of the deflector 24 is u. 1, when the pitch of the two beams on the photoreceptor surface and u 2, and has a u 2 = .beta.u 1. In this example, an example in which the optical scanning device described in claim 3 is multi-beamed has been described. However, even if the optical scanning device described in claim 1, claim 2, or claim 4 is used, multi-beam formation is similarly performed. can do.
【0026】次に、請求項6、請求項7の発明について
説明する。光走査用レンズとしてfθレンズを用いる場
合に、fθレンズを単玉で主走査方向、副走査方向とも
像面湾曲を補正しようとすると、レンズ形状としては、
副走査方向の像面湾曲を補正するために、第1面が樽型
トロイダル面(BT面)、第2面がノーマルトロイダル
面(NT面)である図11に示すようなレンズ形状にな
る。このとき、第1面が主走査方向に関して凹面である
のでリニアリティの補正がしにくく、ミラー部に平面を
用いた通常の偏向ミラーを用いた場合、像面湾曲の量を
ある程度に抑えようとすると、リニアリティは最大十数
%程度になってしまうという問題点がある。また、前述
したように、ミラー面の曲率がRのホゾ型ミラーのよう
な偏向器を用いた場合、fθレンズを用いることなく像
面湾曲を非常に良好に補正できる。よって、ポストオブ
ジェクティブ型の光走査装置としてfθレンズなしで部
品点数を少なくでき、コストダウンが図れる。しかし、
この場合にもリニアリティはほとんど補正できないの
で、かなり電気的な補正を用いることになる。また、電
気的補正により補正できる量は最大30%程度なので、
これにより広画角化あるいは光路長の短縮に限界がある
という問題点がある。Next, the inventions of claims 6 and 7 will be described. When the fθ lens is used as the optical scanning lens, if the fθ lens is a single lens and the field curvature is to be corrected in both the main scanning direction and the sub scanning direction, the lens shape is as follows.
In order to correct the field curvature in the sub-scanning direction, the lens has a lens shape as shown in FIG. 11 in which the first surface is a barrel-shaped toroidal surface (BT surface) and the second surface is a normal toroidal surface (NT surface). At this time, since the first surface is concave with respect to the main scanning direction, it is difficult to correct the linearity. When a normal deflecting mirror using a flat mirror surface is used, the amount of curvature of field is reduced to some extent. However, there is a problem that the linearity is about ten and several percent at the maximum. In addition, as described above, when a deflector such as a tenon-type mirror having a mirror surface with a curvature of R is used, field curvature can be corrected very well without using an fθ lens. Therefore, the number of components can be reduced without using an fθ lens as a post-objective optical scanning device, and cost can be reduced. But,
Also in this case, since the linearity can hardly be corrected, a considerably electric correction is used. Also, since the maximum amount that can be corrected by electrical correction is about 30%,
Thus, there is a problem that there is a limit to widening the angle of view or shortening the optical path length.
【0027】さらに、光走査用レンズがアナモフィック
な形状で副走査方向も同時に補正するものは、軸状偏向
器と組み合わせるとき、偏向器のミラー面が1面あるい
は2面なので、副走査方向で偏向面と被走査面を共役な
関係(いわゆる面倒れ補正光学系)にせずに、アナモフ
ィックではあるが、主走査方向と副走査方向の近軸焦点
距離がほとんど等しい構成をとっていた。この場合、面
倒れ補正光学系にするよりも、副走査方向の像面湾曲補
正が良好にできやすく、また偏向ミラーがせいぜい2面
であるので、2面の面倒れ精度は偏向ミラーの加工で充
分出せる可能性が高い。しかし、コストメリットの面か
ら考えると、偏向ミラーのモータに非常にコストがかか
っている面があり、モータの回転ムラの精度やミラー面
の加工精度を厳しくすると、コスト的に高くなってしま
うという問題がある。また、光走査用レンズに、通常の
BT面とNT面を用いて面倒れ補正光学系にしているも
のは、まだ若干リニアリティの補正が不十分で電気的な
補正を必要とするが、電気的な補正をしないでよけれ
ば、駆動回路にかかる負担が少なくなり好ましい。Further, when the optical scanning lens has an anamorphic shape and also corrects the sub-scanning direction at the same time, when combined with an axial deflector, the mirror surface of the deflector has one or two mirror surfaces. Although the surface and the surface to be scanned do not have a conjugate relationship (a so-called surface tilt correction optical system), the anamorphic configuration is such that the paraxial focal lengths in the main scanning direction and the sub-scanning direction are almost equal. In this case, the curvature of field in the sub-scanning direction can be easily corrected more easily than using a surface tilt correction optical system, and since the number of deflecting mirrors is at most two, the tilting accuracy of the two surfaces can be improved by processing the deflecting mirror. There is a high possibility that you can get enough. However, from the viewpoint of cost merit, the cost of the deflecting mirror motor is very high.If the precision of the rotation unevenness of the motor and the processing accuracy of the mirror surface are strict, the cost will increase. There's a problem. In the case of an optical scanning lens having a surface tilt correction optical system using a normal BT surface and NT surface, correction of linearity is still slightly insufficient and electrical correction is required. If it is not necessary to perform a proper correction, the load on the drive circuit is reduced, which is preferable.
【0028】請求項6、請求項7の発明はこれらの事情
に鑑みてなされたもので、光走査用レンズ30は図11
に示すような形状を成し、偏向器は例えば前述の図5に
示したものと同様に円筒面状を成すミラー面を有する。
このとき、前述したように、fθレンズを用いずにポス
トオブジェクティブ型偏向装置として偏向器を用いると
き、偏向器に集束光を入射させ、偏向器の回転角が0の
ときの偏向点から走査面迄の距離L0 と回転角がθのと
きの偏向点から走査面までの距離LとがL0=Lとなる
ように、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有する曲率半径Rを持つ円筒面をミラー面とす
る偏向器を用いると、前述したように非常によく像面湾
曲を補正できる。このときは偏向ミラー面が平面の場合
に、図12(a)に示すように、入射集束光が偏向によ
って円弧Qを描くのを、(b)に示すように、偏向ミラ
ー面に曲率を持たせることにより、集束点を走査面S上
で平坦にしている。すなわち、偏向ミラーに凸の曲率を
もたせると、像面湾曲がアンダーになっているのを補正
する作用がある。しかし、先程も述べたように、ポスト
オブジェクティブ型として曲率を持つ偏向器を用いる
と、像面湾曲は非常に良好に補正されるが、リニアリテ
ィはあまり補正できない。The inventions of claims 6 and 7 have been made in view of these circumstances, and the optical scanning lens 30 is shown in FIG.
The deflector has a mirror surface having a cylindrical surface shape, for example, as shown in FIG. 5 described above.
At this time, as described above, when a deflector is used as a post-objective deflector without using an fθ lens, focused light is incident on the deflector, and the scanning surface is deflected from the deflection point when the rotation angle of the deflector is zero. and the distance L to the scanning surface becomes L 0 = L and the distance L 0 up from the deflection point when the rotation angle θ
As described above, when a deflector having a cylindrical surface having a radius of curvature R having a relationship of R = {(1 / cos θ) + cos θ / (1 + cos θ) −1} L 0 as a mirror surface is used, as described above, very well. Field curvature can be corrected. In this case, when the deflecting mirror surface is flat, the incident converging light draws an arc Q by deflection as shown in FIG. 12A, and the deflecting mirror surface has a curvature as shown in FIG. By doing so, the focal point is made flat on the scanning surface S. That is, when the deflecting mirror has a convex curvature, the deflecting mirror has an effect of correcting that the curvature of field is under. However, as described above, when a deflector having a curvature is used as a post-objective type, the curvature of field is corrected very well, but the linearity cannot be corrected much.
【0029】そこで、請求項6、請求項7記載の発明で
は、光走査用レンズとしてfθレンズを用いてfθレン
ズによりリニアリティを補正し、且つ、曲率を持つ偏向
ミラーを用いて前述した作用を利用して像面湾曲を良好
に補正しようとするものである。すなわち、プレオブジ
ェクティブ型として曲率のある偏向ミラーを用いる。こ
こで図13に、第1面にBT面、第2面にNT面を用い
た単玉のfθレンズを用い、偏向器に平面の偏向ミラー
を用いて像面湾曲補正したときの像面湾曲とリニアリテ
ィとを示すが、このように像面湾曲を補正すると、リニ
アリティはアンダーになって補正しきれない。このと
き、リニアリティを小さくするようにレンズのR等のパ
ラメータを変化させると、主走査の像面湾曲がアンダー
の方へ大きく倒れてしまう。このとき、上述した曲率を
持つ偏向ミラーの像面湾曲補正の作用を用いて主走査像
面湾曲を小さくすることができる。尚、副走査方向は、
偏向面と被走査面とを略共役な関係にし、面倒れ補正を
している。[0029] Therefore, according to claim 6, in the invention of claim 7, wherein, to correct the linearity by fθ lens with fθ lens as the optical scanning lens, and, utilizing the effect described above with reference to the deflection mirror having a curvature Thus, the field curvature is satisfactorily corrected. That is, a deflection mirror having a curvature is used as a pre-objective type. FIG. 13 shows the field curvature when the field curvature is corrected using a single fθ lens using a BT surface as the first surface and an NT surface as the second surface, and using a flat deflecting mirror as the deflector. And linearity. However, if the field curvature is corrected in this manner, the linearity becomes under-corrected and cannot be corrected. At this time, if parameters such as R of the lens are changed so as to reduce the linearity, the curvature of field in the main scanning largely falls toward the under side. At this time, it is possible to reduce the main scanning field curvature by using the field curvature correction operation of the deflecting mirror having the above-described curvature. The sub-scanning direction is
The deflecting surface and the surface to be scanned have a substantially conjugate relationship to perform surface tilt correction.
【0030】ここで、請求項6記載の光走査装置では、
光源装置と、この光源装置から射出された光ビームを集
束するレンズと、該集束光を軸状偏向器の略偏向面上に
副走査方向にのみ集束するシリンダレンズと、該偏向器
により偏向された光束を被走査面上に集光する単玉の光
走査用レンズとを備え、上記軸状偏向器は、図1(b)
や図5に示すように、スキャナモータの軸1に軸と一体
に作られた1面あるいは複数面のミラー面4を有し、該
ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に配置された半径R
の凸の円筒面状のミラーであることを特徴とする。そし
て、上記光走査用のレンズは図11に示すような形状を
成し、第1面は半径R1mの円弧を主走査面上での主走
査方向の軸を回転軸とし半径R1sで回転させた面であ
り、第2面は半径R2sの円弧を光軸を通る副走査方向の
軸を中心にし半径R2mで回転させた面であり、副走査方
向において偏向面と被走査面とを略共役な関係にする光
走査用レンズであることを特徴としている。Here, in the optical scanning device according to the sixth aspect,
A light source device, a lens that converges the light beam emitted from the light source device, a cylinder lens that converges the converged light substantially only on the deflection surface of the axial deflector in the sub-scanning direction, and is deflected by the deflector. A single-lens optical scanning lens for condensing the luminous flux on the surface to be scanned, and the axial deflector is configured as shown in FIG.
As shown in FIG. 5 or FIG. 5, the scanner motor shaft 1 has one or more mirror surfaces 4 integrally formed with the shaft, and the mirror surface is arranged at a radius substantially in the vicinity of the rotation center of the shaft. R
Characterized in that it is a convex cylindrical mirror. The optical scanning lens has a shape as shown in FIG. 11, and the first surface rotates with an arc in the main scanning direction on the main scanning surface on a circular arc having a radius R 1m and a radius R 1s on the main scanning direction. The second surface is a surface obtained by rotating an arc having a radius R 2s around an axis in the sub-scanning direction passing through the optical axis with a radius R 2m , and the deflecting surface and the surface to be scanned in the sub-scanning direction. Is a light scanning lens that makes the relationship substantially conjugate.
【0031】以下、上記光走査用レンズのR1s,R1m,
R2s,R2mを具体的に定めた場合の実施例を示す。尚、
この実施例では、副走査方向の像面湾曲をより補正する
ために、被走査面と共役な位置を若干偏向面より光源側
としている。この場合、偏向面と被走査面とを正確に共
役にしている場合よりも面倒れ補正機能は落ちるが、軸
状偏向ミラーのように2面あるいは1面の偏向ミラーの
場合には、十分な面倒れ補正機能がある。また、以下に
示す実施例において、d0は偏向起点側のレンズ面と偏
向起点との間の距離、d1及びnは光走査用レンズのレ
ンズ面間隔と屈折率、Dは走査面側レンズ面と被走査面
との間の距離を表している。さらに、偏向起点から自然
集束光点位置までの距離をSとする。尚、図14に以下
の各実施例の像面湾曲を示すが、点線が主走査方向の像
面湾曲、実線が副走査方向の像面湾曲を示す。また、下
記の実施例において、S,R 1m ,R 1s ,R 2m ,R 2s ,
D,d 0 ,d 1 の単位は[mm]である。 Hereinafter, R 1s , R 1m ,
An example in which R 2s and R 2m are specifically defined will be described. still,
In this embodiment, in order to further correct the curvature of field in the sub-scanning direction, a position conjugate with the surface to be scanned is slightly closer to the light source than the deflecting surface. In this case, the surface tilt correction function is lower than when the deflecting surface and the surface to be scanned are accurately conjugated. However, in the case of a two- or one-surface deflecting mirror such as an axial deflecting mirror, there is not enough. There is a tilt correction function. In the embodiments described below, d 0 is the distance between the lens surface on the deflection starting side and the deflection starting point, d 1 and n are the lens surface spacing and refractive index of the optical scanning lens, and D is the scanning surface side lens. It represents the distance between the surface and the surface to be scanned. Further, the distance from the deflection starting point to the position of the naturally focused light point is S. FIG. 14 shows the curvature of field in each of the following embodiments. The dotted line indicates the curvature of field in the main scanning direction, and the solid line indicates the curvature of field in the sub-scanning direction. Also below
In the embodiment described above, S, R 1m , R 1s , R 2m , R 2s ,
The unit of D, d 0 , d 1 is [mm].
【0032】(実施例1)S=79.2、R1m=-500、R1s
=-47.0、R2m=-70、R2s=-18.5、d0=25.0、d1=2
1.6、D=120.0、n=1.65、 S/R=0.495、R1m/R2m=7.14、R1s/R2s=2.5
4、書き込み巾=225.3、リニアリティ=5.0%以下、で
ある。図14(a)にこの実施例の像面湾曲を示す。 (実施例2)S=79.2、R1m=-500、R1s=-54.0、R
2m=-73.0、R2s=-19.5、d0=30.0、d1=21.6、D=
120.0、n=1.65、 S/R=0.466、R1m/R2m=6.85、R1s/R2s=2.7
7、書き込み巾=221.7、リニアリティ=5.0%以下、で
ある。図14(b)にこの実施例の像面湾曲を示す。 (実施例3)S=79.2、R1m=-500、R1s=-54.0、R
2m=-81.0、R2s=-21.8、d0=30.0、d1=21.6、D=
120.0、n=1.766、 S/R=0.466、R1m/R2m=6.17、R1s/R2s=2.4
8、書き込み巾=217.9、リニアリティ=4.0%以下、で
ある。図14(c)にこの実施例の像面湾曲を示す。 (実施例4)S=79.2、R1m=-500、R1s=-45.5、R
2m=-65.0、R2s=-16.7、d0=25.0、d1=21.6、D=
120.0、n=1.5721 S/R=0.483、R1m/R2m=7.69、R1s/R2s=2.7
2、書き込み巾=232.2、リニアリティ=6.0%以下、で
ある。図14(d)にこの実施例の像面湾曲を示す。(Example 1) S = 79.2, R 1m = -500, R 1s
= -47.0, R 2m = -70, R 2s = -18.5, d 0 = 25.0, d 1 = 2
1.6, D = 120.0, n = 1.65, S / R = 0.495, R 1m / R 2m = 7.14, R 1s / R 2s = 2.5
4. The writing width is 225.3 and the linearity is 5.0% or less. FIG. 14A shows the field curvature of this embodiment. (Example 2) S = 79.2, R 1m = -500, R 1s = -54.0, R
2m = -73.0, R 2s = -19.5 , d 0 = 30.0, d 1 = 21.6, D =
120.0, n = 1.65, S / R = 0.466, R 1m / R 2m = 6.85, R 1s / R 2s = 2.7
7. The writing width is 221.7 and the linearity is 5.0% or less. FIG. 14B shows the field curvature of this embodiment. (Example 3) S = 79.2, R 1m = -500, R 1s = -54.0, R
2m = -81.0, R 2s = -21.8 , d 0 = 30.0, d 1 = 21.6, D =
120.0, n = 1.766, S / R = 0.466, R 1m / R 2m = 6.17, R 1s / R 2s = 2.4
8, writing width = 217.9, linearity = 4.0% or less. FIG. 14C shows the field curvature of this embodiment. (Example 4) S = 79.2, R 1m = -500, R 1s = -45.5, R
2m = -65.0, R 2s = -16.7 , d 0 = 25.0, d 1 = 21.6, D =
120.0, n = 1.5721 S / R = 0.483, R 1m / R 2m = 7.69, R 1s / R 2s = 2.7
2. The writing width is 232.2 and the linearity is 6.0% or less. FIG. 14D shows the field curvature of this embodiment.
【0033】以上、実施例に示したように、請求項6記
載の光走査装置では、ミラー面が軸の回転中心のほぼ近
傍に配置された半径Rの凸の円筒面状のミラーであるこ
とを特徴とする偏向器と、上記構成の光走査用レンズと
を用いたことにより、光学系の部品点数が少ない構成
で、主・副とも像面湾曲を補正し、且つリニアリティも
補正することができ、しかも、面倒れ補正光学系である
ので、偏向ミラーの加工精度及びモータの回転ムラの精
度を落して偏向器部分のコストダウンを図ることができ
る。As described above, in the optical scanning device according to the sixth embodiment, the mirror surface is a convex cylindrical mirror having a radius R disposed substantially near the center of rotation of the shaft. By using the deflector characterized by the above and the optical scanning lens having the above configuration, it is possible to correct the field curvature in both the main and sub and the linearity with a configuration in which the number of components of the optical system is small. In addition, since the optical system is a surface tilt correction optical system, the processing accuracy of the deflecting mirror and the accuracy of rotation unevenness of the motor can be reduced, and the cost of the deflector can be reduced.
【0034】さらに、請求項6記載の光走査装置におい
ては、光走査用レンズは、次の条件、 6.5<R1m/R2m<8.0を満たし、 光ビームを集光するレンズによる集束光が、
光走査用レンズを透過しないときに主走査方向に集束す
る点と偏向点との距離をSとしたときに、次の条件、 0.4<S/R<0.5を満たし、さらに、次の条件、 2.0<R1s/R2s<3.0を満たす ことを特徴とするが、これは、上記の式の下
限を越えると、リニアリティがマイナス側に大きくなっ
てしまい、上限を越えると、リニアリティの補正が不十
分となる。また、の式の下限を越えると、主走査の像
面湾曲がアンダー側に倒れてしまい、また、上限を越え
ると、オーバー側に倒れてしまい、各像高で主走査方向
のスポット径が大きく異なってしまう。また、の式の
下限を越えると、副走査方向の像面湾曲がオーバー側に
倒れ、上限を越えるとアンダー側に倒れるので、非点収
差が大きくなる。従って、上記,,の条件を満足
することによって、リニアリティがよく補正され、スポ
ット径を各像高とも一定にすることができる。 Further, in the optical scanning device according to claim 6,
In the meantime, the optical scanning lens satisfies the following condition: 6.5 <R 1m / R 2m <8.0,
Assuming that the distance between the convergence point in the main scanning direction and the deflection point when the light does not pass through the optical scanning lens is S , the following condition is satisfied : 0.4 <S / R <0.5. The condition of 2.0 <R 1s / R 2s <3.0 is satisfied. When the lower limit of the above expression is exceeded, the linearity increases to the minus side, and the upper limit is exceeded. In this case, the linearity correction becomes insufficient. If the lower limit of the expression is exceeded, the field curvature of the main scanning falls to the under side, and if the upper limit is exceeded, the field curvature falls to the over side, and the spot diameter in the main scanning direction increases at each image height. Will be different. If the lower limit of the expression is exceeded, the curvature of field in the sub-scanning direction falls to the over side, and if the upper limit is exceeded, the image surface falls to the under side, so that astigmatism increases. Therefore, by satisfying the above conditions, the linearity is well corrected, and the spot diameter can be kept constant at each image height.
【0035】ところで、請求項6記載の光走査装置で
は、光走査用レンズの第1面をBT面、第2面をNT面
としたが、この場合、若干リニアリティの補正が不十分
で、電気的な補正を必要とする場合がある。しかし、電
気的な補正をしないでよければ、駆動回路にかかる負担
が少なくなり好ましい。そこで、請求項7記載の光走査
装置においては、光走査用のレンズは、第1面は非球面
形状を成す曲線を主走査平面上での主走査方向の軸を回
転軸とし、半径R1sで回転させた形状を成し、第2面は
半径R2sの円弧を光軸を通る副走査方向の軸を中心にし
半径R2mで回転させた面であり、副走査方向において偏
向面と被走査面とを略共役な関係にする光走査用レンズ
であることを特徴とする。すなわち、本発明の光走査用
レンズでは、第1面の主走査方向を非球面にすることに
よって、リニアリティのより良好な補正を行なってい
る。尚、主走査方向の非球面形状を用いない場合の像面
湾曲及びリニアリティを補正したときの一例を図15に
示すが、この場合もこのようにかなり良好にリニアリテ
ィを補正できるが、まだ若干電気的補正が必要となる。
このとき問題となるのは、リニアリティを補正していっ
たときのリニアリティのカーブの曲がりが若干大きいこ
とであり、この曲がりを小さくするためには、画角が大
きくなるところでレンズ面の曲率を変化させてやること
が有効であり、したがって、非球面を用いることにより
リニアリティをより補正することができる。By the way, in the optical scanning device according to the sixth aspect, the first surface of the optical scanning lens is the BT surface and the second surface is the NT surface. Correction may be required. However, it is preferable that the electric correction is not performed because the load on the drive circuit is reduced. Therefore, in the optical scanning device according to the seventh aspect, the lens for optical scanning is such that the first surface has an aspherical curve as a rotation axis in the main scanning direction on the main scanning plane, and a radius R 1s The second surface is a surface obtained by rotating an arc having a radius R 2s with a radius R 2m around an axis in the sub-scanning direction passing through the optical axis, and the second surface is formed as a deflecting surface in the sub-scanning direction. It is an optical scanning lens having a substantially conjugate relationship with a scanning surface. That is, in the optical scanning lens of the present invention, the main scanning direction of the first surface is made aspherical, so that better linearity is corrected. FIG. 15 shows an example in which the curvature of field and the linearity are corrected when the aspherical shape in the main scanning direction is not used. In this case, the linearity can be corrected quite satisfactorily. Target correction is required.
The problem at this time is that the curve of the linearity when the linearity is corrected is slightly large.To reduce this curve, the curvature of the lens surface changes when the angle of view increases. It is effective to do so, so that the linearity can be further corrected by using an aspherical surface.
【0036】さらに、請求項7記載の光走査装置におい
ては、光走査用レンズの第1面での回転させる非球面の
形状は、該光走査用レンズの第1面の光軸との交点を座
標原点としたときの接触円の曲率半径をR1mとし、非球
面係数を用いた式、 x={y2/(R1m+√(R1m 2−(1+K)y2))}+A2y2
+A3y3+A4y4+・・・ において、4次の非球面係数A4を用い、さらに、光ビ
ームを集光するレンズによる集束光が、光走査用レンズ
を透過しないときに主走査方向に集束する点と偏向点と
の距離をSとしたときに、光走査用レンズが次の〜
の条件、−4.0×10 -6 [mm -3 ]<(A 4 ×(R 1m /R 2m ))<
−0.3×10 -6 [mm -3 ] 0.4<S/R<0.7 2.5<R1s/R2s<3.5 を満たすようにすれば、リニアリティがよく補正され
る。以下、請求項7記載の光走査装置における光走査用
レンズのR1s,R1m,R2s,R2m,A4等を具体的に定
めた場合の実施例を示す。また、以下に示す実施例にお
いて、d0は偏向起点側のレンズ面と偏向起点との間の
距離、d1及びnは光走査用レンズのレンズ面間隔と屈
折率を表している。さらに、偏向起点から自然集束光点
位置までの距離をSとする。尚、下記の実施例におい
て、S,R 1m ,R 1s ,R 2m ,R 2s ,d 0 ,d 1 ,R及び有
効書き込み幅の単位は[mm]であり、4次の非球面係数
A 4 の単位は[mm -3 ]である。 Further, in the optical scanning device according to the seventh aspect, the shape of the aspheric surface to be rotated on the first surface of the optical scanning lens is such that the intersection of the first surface of the optical scanning lens with the optical axis of the optical scanning lens. An equation using an aspherical coefficient with the radius of curvature of the contact circle at the coordinate origin as R 1m , x = {y 2 / (R 1m + √ (R 1m 2 − (1 + K) y 2 ))} + A 2 y 2
+ A 3 y 3 + A 4 y 4 +..., A fourth -order aspherical coefficient A 4 is used, and the main scanning is performed when the light focused by the lens that condenses the light beam does not pass through the optical scanning lens. When the distance between the point converging in the direction and the deflection point is S, the optical scanning lens is
-4.0 × 10 −6 [mm −3 ] <(A 4 × (R 1m / R 2m )) <
-0.3 × 10 −6 [mm −3 ] 0.4 <S / R <0.7 2.5 <R 1s / R 2s <3.5 By satisfying 3.5, the linearity is well corrected. . Hereinafter, an embodiment in which R 1s , R 1m , R 2s , R 2m , A 4, etc. of the optical scanning lens in the optical scanning device according to claim 7 are specifically defined will be described. In the embodiments described below, d 0 is the distance between the lens surface on the deflection starting point side and the deflection starting point, and d 1 and n are the lens surface spacing and the refractive index of the optical scanning lens. Further, the distance from the deflection starting point to the position of the naturally focused light point is S. In the examples below,
S, R 1m , R 1s , R 2m , R 2s , d 0 , d 1 , R and
The unit of the effective writing width is [mm], and the fourth order aspherical coefficient
Unit of A 4 is a [mm -3].
【0037】(実施例1)S=119.2、R1m=-650.0、
R1s=-52.0、R2m=-57.0、R2s=-17.0、A4=-1.50
/107、d0=25.0、d1=21.6、n=1.572、R=210.0
有効書き込み幅=215.2、リニアリティ=-1.2〜2.3%、
である。図16(a)にこの実施例の像面湾曲を示す。 (実施例2)S=84.2、R1m=-700.0、R1s=-58.0、
R2m=-68.0、R2s=-19.6、A4=-0.7/107、d0=30.
0、d1=21.6、n=1.65、R=170.0 有効書き込み幅=216.0、リニアリティ=-0.7〜2.
2%、である。図16(b)にこの実施例の像面湾曲を
示す。 (実施例3)S=189.2、R1m=-650.0、R1s=-59.0、
R2m=-80.0、R2s=-22.3、A4=-0.5/107、d0=30.
0、d1=21.6、n=1.766、R=400.0 有効書き込み幅=217.4、リニアリティ=-0.6〜1.9%、
である。図16(c)にこの実施例の像面湾曲を示す。 (実施例4)S=120.6、R1m=-1072.0、R1s=-64.
8、R2m=-56.3、R2s=-19.0、A4=-1.75/107、d0
=26.0、d1=20.0、n=1.572、R=201.0 有効書き込み幅=216.0、リニアリティ=-1.4〜1.4%、
である。図16(d)にこの実施例の像面湾曲を示す。(Example 1) S = 119.2, R 1m = -650.0,
R 1s = -52.0, R 2m = -57.0, R 2s = -17.0, A 4 = -1.50
/ 10 7 , d 0 = 25.0, d 1 = 21.6, n = 1.572, R = 210.0
Effective writing width = 215.2, linearity = -1.2 to 2.3%,
It is. FIG. 16A shows the field curvature of this embodiment. (Example 2) S = 84.2, R 1m = -700.0, R 1s = -58.0,
R 2m = -68.0, R 2s = -19.6, A 4 = -0.7 / 10 7 , d 0 = 30.
0, d 1 = 21.6, n = 1.65, R = 170.0 Effective writing width = 216.0, linearity = −0.7 to 2.
2%. FIG. 16B shows the field curvature of this embodiment. (Example 3) S = 189.2, R 1m = -650.0, R 1s = -59.0,
R 2m = -80.0, R 2s = -22.3, A 4 = -0.5 / 10 7 , d 0 = 30.
0, d 1 = 21.6, n = 1.766, R = 400.0 Effective writing width = 217.4, linearity = −0.6 to 1.9%,
It is. FIG. 16C shows the field curvature of this embodiment. (Example 4) S = 120.6, R 1m = -1072.0, R 1s = -64.
8, R 2m = -56.3, R 2s = -19.0, A 4 = -1.75 / 10 7 , d 0
= 26.0, d 1 = 20.0, n = 1.572, R = 201.0 Effective writing width = 216.0, linearity = −1.4 to 1.4%,
It is. FIG. 16D shows the field curvature of this embodiment.
【0038】以上、実施例に示したように、請求項7記
載の光走査装置では、ミラー面が軸の回転中心のほぼ近
傍に配置された半径Rの凸の円筒面状のミラーであるこ
とを特徴とする偏向器と、上記構成の光走査用レンズと
を用いたことにより、光学系の部品点数が少ない構成
で、主・副とも像面湾曲を補正し、且つ光走査用レンズ
の第1面の主走査方向に非球面形状を用いることによ
り、通常のBT面を用いているときよりもリニアリティ
を良好に補正でき、電気的補正の必要のないレベルまで
リニアリティを補正することが可能である。また、面倒
れ補正光学系であるので、偏向ミラーの加工精度及びモ
ータの回転ムラの精度を落して偏向器部分のコストダウ
ンを図ることができる。また、請求項7記載の光走査装
置の光走査用レンズにおいて、条件の式の下限を越え
るとリニアリティがマイナス側に大きくなってしまい、
上限を越えるとリニアリティの補正が不十分となる。ま
た、式の下限を越えると主走査の像面湾曲がアンダー
側に倒れてしまい、また上限を越えるとオーバー側に倒
れてしまい、各像高で主走査方向のスポット径が大きく
異なってしまう。また、式の下限を越えると副走査方
向の像面湾曲がオーバー側に倒れ、上限を越えるとアン
ダー側に倒れるので、非点収差が大きくなる。従って、
請求項7記載の,,の条件を満足することによっ
て、リニアリティがよく補正され、スポット径を各像高
とも一定にすることができる。As described above, in the optical scanning device according to the seventh embodiment, the mirror surface is a convex cylindrical mirror having a radius R disposed substantially near the center of rotation of the shaft. By using the deflector characterized by the above and the optical scanning lens having the above-described configuration, the configuration is such that the number of parts of the optical system is small, the primary and secondary components correct the field curvature, and the optical scanning lens has the By using an aspherical shape in one main scanning direction, the linearity can be corrected better than when a normal BT surface is used, and the linearity can be corrected to a level that does not require electrical correction. is there. Further, since the surface tilt correction optical system is used, it is possible to reduce the processing accuracy of the deflecting mirror and the accuracy of rotation unevenness of the motor, thereby reducing the cost of the deflector. Further, in the optical scanning lens of the optical scanning device according to claim 7 , when the value exceeds the lower limit of the conditional expression, the linearity increases to the minus side,
If the upper limit is exceeded, linearity correction will be insufficient. When the value exceeds the lower limit of the expression, the field curvature of the main scanning falls to the under side, and when the value exceeds the upper limit, it falls to the over side, and the spot diameter in the main scanning direction greatly differs at each image height. When the value exceeds the lower limit of the expression, the field curvature in the sub-scanning direction falls to the over side, and when the value exceeds the upper limit, it falls to the under side, so that astigmatism increases. Therefore,
By satisfying the conditions of ( 7 ) and ( 7 ), the linearity is corrected well, and the spot diameter can be kept constant at each image height.
【0039】[0039]
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の光
走査装置では、偏向器のスキャナーモータの軸に軸と一
体にミラーを設けたことにより、装置を小型軽量化で
き、さらにミラー面を曲率半径Rの球面あるいは円筒面
とし、偏向器の回転角が0のときの偏向点から走査面ま
での距離L 0 と回転角がθのときの偏向点から走査面ま
での距離LとがL 0 =Lとなるように、上記偏向器のミ
ラー面の半径Rと上記L 0 とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L 0 の関係を有する ことにより、fθレンズを用いることな
しに、像面湾曲を補正できる。また、請求項2記載の光
走査装置では、上記請求項1記載の光走査装置と同様の
作用効果が得られ、さらに、2面のミラー面を用いたこ
とにより高速な書き込みが可能となる。また、請求項3
記載の光走査装置では、上記請求項1記載の光走査装置
と同様の作用効果が得られ、且つ、光学系を面倒れ補正
光学系にすることで、さらに高画質な書き込みが可能と
なるか、あるいは主走査方向と副走査方向のビーム径の
大きさが異なるような光学系にすることが可能である。
また、請求項4記載の光走査装置では、上記請求項1,
3記載の光走査装置と同様の作用効果が得られ、且つ、
凹面が樽型トロイダル形状よりなる長尺トロイダルレン
ズを使用したことにより、長尺シリンドリカルレンズを
使用した時に比べ像面湾曲を小さくでき、また、光量の
損失を少なくすることができる。また、ミラー面を2面
にした場合は光走査装置の高速化も達成することができ
る。また、請求項5記載の光走査装置では、請求項1,
2,3,4記載の各光走査装置と同様の作用効果が得ら
れ、且つ、各光走査装置をマルチビーム化することがで
き、さらに高速な書き込みが可能となる。As described above, in the optical scanning device according to the first aspect, the mirror is provided integrally with the shaft of the scanner motor of the deflector, so that the device can be reduced in size and weight and the mirror surface can be further reduced. Is a spherical or cylindrical surface with a radius of curvature R
From the deflection point when the rotation angle of the deflector is 0 to the scanning surface.
From the deflection point to the scanning surface when the distance L 0 and the rotation angle are θ at
Of the deflector so that the distance L at the point becomes L 0 = L.
The radius R and the L 0 of the error surface, by having a relationship of R = {(1 / cosθ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} L 0, without the use of fθ lens, correct curvature of field it can. In the optical scanning device according to the second aspect, the same operation and effect as those of the optical scanning device according to the first aspect can be obtained, and further, high-speed writing can be performed by using two mirror surfaces. Claim 3
In the optical scanning device described above, the same operation and effect as those of the optical scanning device according to claim 1 can be obtained, and writing with higher image quality can be performed by using an optical system as a tilt correction optical system. Alternatively, it is possible to use an optical system in which the beam diameters in the main scanning direction and the sub-scanning direction are different.
Further, in the optical scanning device according to the fourth aspect, the first and second aspects of the invention are the same.
The same operation and effect as those of the optical scanning device described in Item 3 are obtained, and
By using a long toroidal lens having a concave toroidal barrel shape, the field curvature can be made smaller than when a long cylindrical lens is used, and the loss of light quantity can be reduced. When the number of mirror surfaces is two, the speed of the optical scanning device can be increased. In the optical scanning device according to the fifth aspect,
The same operation and effect as those of the optical scanning devices described in 2, 3, and 4 can be obtained, and each optical scanning device can be formed into a multi-beam, so that higher-speed writing can be performed.
【0040】また、請求項6記載の光走査装置において
は、ミラー面を半径Rの凸の円筒面状のミラーとした軸
状偏向器と、リニアリティを補正するための光走査用レ
ンズとの組合せにより、像面湾曲及びリニアリティを良
好に補正することができ、さらに、条件,,を満
たすことにより、リニアリティをより良好に補正するこ
とができ、且つスポット径を各像高とも一定にすること
ができる。また、請求項7記載の光走査装置において
は、請求項6記載の光走査装置と同様の作用効果が得ら
れ、さらに、光走査用レンズの第1面の主走査方向に非
球面形状を用いたことにより、リニアリティをさらに良
好に補正することができる。また、条件,,を満
たすことにより、リニアリティをより良好に補正するこ
とができ、且つスポット径を各像高とも一定にすること
ができる。Further, in the optical scanning device according to the present invention, a combination of an axial deflector having a mirror surface having a cylindrical mirror with a convex radius R and an optical scanning lens for correcting linearity is provided. By this, the field curvature and linearity can be satisfactorily corrected, and the conditions
By doing so, the linearity can be better corrected, and the spot diameter can be kept constant at each image height. Further, in the optical scanning device according to the seventh aspect, the same operation and effect as those of the optical scanning device according to the sixth aspect are obtained, and the aspherical shape is used in the main scanning direction of the first surface of the optical scanning lens. As a result, the linearity can be more favorably corrected. Also, the conditions
By doing so, the linearity can be better corrected, and the spot diameter can be kept constant at each image height.
【図1】請求項1記載の光走査装置の偏向器の一例を示
す要部斜視図であって、(a)はミラー面が球面の例、
(b)はミラー面が円筒面の例を夫々示している。FIG. 1 is a perspective view of an essential part showing an example of a deflector of an optical scanning device according to claim 1, wherein FIG.
(b) shows an example in which the mirror surface is a cylindrical surface.
【図2】同上偏向器による偏向走査の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of deflection scanning by the deflector.
【図3】請求項1記載の光走査装置の構成例を副走査方
向の断面で示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 1 in a cross section in the sub-scanning direction.
【図4】請求項2記載の光走査装置の偏向器の一例を示
す要部斜視図である。FIG. 4 is an essential part perspective view showing an example of a deflector of the optical scanning device according to the second embodiment.
【図5】請求項3記載の光走査装置の偏向器の一例を示
す要部斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an essential part showing an example of a deflector of the optical scanning device according to the third embodiment.
【図6】請求項3記載の光走査装置の構成例を副走査方
向の断面で示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 3 in a cross section in the sub-scanning direction.
【図7】請求項5記載の光走査装置の構成例を副走査方
向の断面で示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 5 in a cross section in the sub-scanning direction.
【図8】請求項4記載の光走査装置の構成例を副走査方
向の断面で示した図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the optical scanning device according to claim 4 in a cross section in the sub-scanning direction.
【図9】請求項4記載の光走査装置の長尺トロイダルレ
ンズを主走査方向及び副走査方向の断面で示した図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a long toroidal lens of the optical scanning device according to claim 4 in a cross section in a main scanning direction and a sub scanning direction.
【図10】請求項4記載の光走査装置の各実施例(1)〜
(5)の像面湾曲を表す図である。FIG. 10 shows embodiments (1) to (4) of the optical scanning device according to claim 4;
It is a figure showing the curvature of field of (5).
【図11】請求項6,7記載の光走査装置に用いられる
光走査用レンズの形状例を示す斜視図である。FIG. 11 is a perspective view showing an example of the shape of an optical scanning lens used in the optical scanning device according to claims 6 and 7 ;
【図12】ミラー面が平面の偏向器と曲面の偏向器によ
る偏向走査時の集光位置の違いを示す説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing a difference in light condensing position at the time of deflection scanning by a deflector having a flat mirror surface and a deflector having a curved surface.
【図13】ミラー面が平面の偏向器と、第1面がBT面
第2面がNT面の単玉のfθレンズとを用いて像面湾曲
補正した場合の像面湾曲とリニアリティを示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram illustrating field curvature and linearity when field curvature is corrected using a deflector having a flat mirror surface and a single fθ lens having a BT surface as a first surface and an NT surface as a second surface. It is.
【図14】請求項6記載の光走査装置の実施例1〜4に
おける像面湾曲を表す図である。FIG. 14 is a diagram illustrating curvature of field in Examples 1 to 4 of the optical scanning device according to claim 6 ;
【図15】請求項6記載の光走査装置における像面湾曲
とリニアリティを表す図である。FIG. 15 is a diagram showing field curvature and linearity in the optical scanning device according to claim 6;
【図16】請求項7記載の光走査装置の実施例1〜4に
おける像面湾曲を表す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating curvature of field in Examples 1 to 4 of the optical scanning device according to claim 7 ;
1・・・・スキャナーモータの軸 2・・・・軸受 3・・・マグネット 4,M・・・・ミラー面 11,21・・・・光源装置 22・・・・集束レンズ 13,24・・・・偏向器 14,26・・・・被走査媒体 23・・・・シリンドリカルレンズ 25・・・・長尺シリンドリカルレンズ 25’・・・・長尺トロイダルレンズ 30・・・・光走査用レンズ 1, a scanner motor shaft 2, a bearing 3, a magnet 4, M, a mirror surface 11, 21, a light source device 22, a focusing lens 13, 24,. .. Deflectors 14, 26 ... Medium to be scanned 23 ... Cylindrical lens 25 ... Long cylindrical lens 25 '... Long toroidal lens 30 ... Optical scanning lens
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 厚海 広通 東京都大田区中馬込1丁目3番6号・株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平1−169522(JP,A) 特開 昭63−188112(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 26/10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hirotsuka 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo, Ricoh Co., Ltd. (56) References JP-A-1-169522 (JP, A) JP-A-63-188112 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G02B 26/10
Claims (7)
光ビームを集束するレンズと、スキャナーモータの軸に
軸と一体に作られたミラー面を有し該ミラー面が軸の回
転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の球面状もし
くは円筒面状の1面のミラーであることを特徴とする偏
向器と、該偏向器により偏向される光ビームが走査する
走査面とを有し、上記偏向器の回転角が0のときの偏向
点から走査面までの距離L0と回転角がθのときの偏向
点から走査面までの距離LとがL0=Lとなるように、
上記偏向器のミラー面の半径Rと上記L0とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする光走査装置。A light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, and a mirror surface formed integrally with a shaft of a scanner motor, the mirror surface being a rotation center of the shaft. It has a deflector characterized by being a convex spherical or cylindrical mirror having a radius R disposed substantially in the vicinity thereof, and a scanning surface on which a light beam deflected by the deflector scans. Then, the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0 and the distance L from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ are L 0 = L. ,
The radius R and the L 0 of the mirror surface of the deflector, R = {(1 / cosθ ) + cosθ / (1 + cosθ) -1} optical scanning apparatus characterized by having a relation of L 0.
光ビームを集束するレンズと、スキャナーモータの軸に
軸と一体に作られたミラー面を有し該ミラー面が軸の回
転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の球面状の対
向した2面のミラーであることを特徴とする偏向器と、
該偏向器により偏向される光ビームが走査する走査面と
を有し、上記偏向器の回転角が0のときの偏向点から走
査面までの距離L0と回転角がθのときの偏向点から走
査面までの距離LとがL0=Lとなるように、上記偏向
器のミラー面の半径Rと上記L0とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする光走査装置。2. A light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, and a mirror surface formed integrally with the shaft on a shaft of the scanner motor, the mirror surface being a center of rotation of the shaft. A deflector characterized by being a convex spherical spherical opposed mirror having a radius of R disposed substantially in the vicinity thereof;
A scanning surface on which a light beam deflected by the deflector scans, a distance L 0 from a deflection point to a scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0, and a deflection point when the rotation angle is θ The radius R of the mirror surface of the deflector and the above L 0 are determined by the following equation: R = {(1 / cos θ) + cos θ / (1 + cos θ) −1} so that the distance L from the scanning surface to the scanning surface becomes L 0 = L. optical scanning apparatus characterized by having a relation of L 0.
光ビームを集束するアナモフィックなレンズ群と、スキ
ャナーモータの軸に軸と一体に作られたミラー面を有し
該ミラー面が軸の回転中心のほぼ近傍に配置された半径
Rの凸の円筒面状の対向した2面のミラーであることを
特徴とする偏向器と、該偏向器により偏向される光ビー
ムが走査する走査面と、該走査面と上記偏向器との間に
配置され副走査方向にのみパワーを持つ長尺のシリンド
リカルレンズとを有し、上記偏向器の回転角が0のとき
の偏向点から走査面までの距離L0と回転角がθのとき
の偏向点から走査面までの距離LとがL0=Lとなるよ
うに、上記偏向器のミラー面の半径Rと上記L0とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする光走査装置。3. A light source device, an anamorphic lens group for converging a light beam emitted from the light source device, and a mirror surface formed integrally with a shaft of a scanner motor, wherein the mirror surface is formed of an axis. A deflector characterized by being a convex cylindrical surface-like two-sided mirror having a radius R disposed near the center of rotation; and a scanning surface on which a light beam deflected by the deflector scans. A long cylindrical lens disposed between the scanning surface and the deflector and having power only in the sub-scanning direction, and having a length from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0. a distance L 0 from the deflection point when the rotation angle θ as the distance L to the scanning surface becomes L 0 = L, and the radius R and the L 0 of the mirror surface of the deflector, R = { Optical scanning characterized by having a relationship of (1 / cos θ) + cos θ / (1 + cos θ) −1} L 0 apparatus.
光ビームを集束するレンズ及び副走査方向にのみパワー
を持つシリンドリカルレンズと、スキャナーモータの軸
に軸と一体に作られたミラー面を有し該ミラー面が軸の
回転中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の円筒面状
の1面もしくは2面のミラーであることを特徴とする偏
向器と、該偏向器により偏向される光ビームが走査する
走査面と上記偏向器との間に配置され副走査方向の曲率
半径が光軸を主走査対応方向に離れるに従い小さくなる
樽型トロイダル面を凹レンズ面として含む長尺トロイダ
ルレンズとを有し、上記偏向器の回転角が0のときの偏
向点から走査面までの距離L0と回転角がθのときの偏
向点から走査面までの距離LとがL0=Lとなるよう
に、上記偏向器のミラー面の半径Rと上記L0とが、 R={(1/cosθ)+cosθ/(1+cosθ)−1}L0 の関係を有することを特徴とする光走査装置。4. A light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, a cylindrical lens having power only in the sub-scanning direction, and a mirror surface formed integrally with the axis of the scanner motor. A deflector characterized in that the mirror surface is a one- or two-surface mirror having a convex cylindrical surface with a radius R disposed substantially in the vicinity of the center of rotation of the shaft, and the mirror is deflected by the deflector. Elongate toroidal lens including a barrel-shaped toroidal surface as a concave lens surface, which is disposed between the scanning surface on which the light beam scans and the deflector and has a radius of curvature in the sub-scanning direction that decreases as the optical axis moves away from the main scanning direction. And the distance L 0 from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle of the deflector is 0 and the distance L from the deflection point to the scanning surface when the rotation angle is θ are L 0 = L. So that the mirror of the deflector An optical scanning device, wherein the surface radius R and the above L 0 have a relationship of R = {(1 / cos θ) + cos θ / (1 + cos θ) −1} L 0 .
の何れか一つに記載の光走査装置において、光源装置に
2本以上の光ビームを射出する素子を用いることを特徴
とする光走査装置。5. The method of claim 1, claim 2, claim 3, or claim 4.
The optical scanning device according to any one of claims 1 to 3, wherein an element that emits two or more light beams is used for the light source device.
光ビームを集束するレンズと、該集束光を軸状偏向器の
略偏向面上に副走査方向にのみ集束するシリンダレンズ
と、該偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光
する単玉の光走査用レンズとを備え、上記軸状偏向器
は、スキャナーモータの軸に軸と一体に作られた1面あ
るいは複数面のミラー面を有し、該ミラー面が軸の回転
中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の円筒面状のミ
ラーであることを特徴とし、さらに、上記光走査用のレ
ンズは、第1面は半径R1mの円弧を主走査面上での主走
査方向の軸を回転軸とし半径R1sで回転させた面であ
り、第2面は半径R2sの円弧を光軸を通る副走査方向の
軸を中心にし半径R2mで回転させた面であり、副走査方
向において偏向面と被走査面とを略共役な関係にする光
走査用レンズであることを特徴とし、且つ、上記光走査
用レンズは、次の条件、 6.5<R1m/R2m<8.0 を満たし、光ビームを集光するレンズによる集束光が、
光走査用レンズを透過しないときに主走査方向に集束す
る点と偏向点との距離をSとしたときに、次の条件、 0.4<S/R<0.5 を満たし、さらに、次の条件、 2.0<R1s/R2s<3.0 を満たすことを特徴とする光走査装置。6. A light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, a cylinder lens for converging the converged light on a substantially deflection surface of an axial deflector only in a sub-scanning direction, and A single-lens optical scanning lens for condensing the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned, wherein the axial deflector is formed on one or more surfaces integrally formed with the axis of the scanner motor. Having a surface mirror surface, wherein the mirror surface is a convex cylindrical mirror having a radius R disposed substantially in the vicinity of the center of rotation of the shaft, and the optical scanning lens further comprises: The first surface is a surface rotated by an arc of radius R 1m with the axis in the main scanning direction on the main scanning surface as a rotation axis at a radius of R 1s , and the second surface is an arc of radius R 2s passing through the optical axis. is a surface obtained by rotating a radius R 2m around the sub-scanning direction axis, the deflection surface in the sub scanning direction Characterized in that the査面an optical scanning lens made substantially conjugate relationship, and, the optical scanning lens, the following condition, 6.5 <meet R 1m / R 2m <8.0, Focused light by a lens that focuses the light beam,
Assuming that the distance between the convergence point and the deflection point in the main scanning direction when the light does not pass through the optical scanning lens is S, the following condition: 0.4 <S / R <0.5 is satisfied. An optical scanning device satisfying the following condition: 2.0 <R 1s / R 2s <3.0.
光ビームを集束するレンズと、該集束光を軸状偏向器の
略偏向面上に副走査方向にのみ集束するシリンダレンズ
と、該偏向器により偏向された光束を被走査面上に集光
する単玉の光走査用レンズとを備え、上記軸状偏向器
は、スキャナーモータの軸に軸と一体に作られた1面あ
るいは複数面のミラー面を有し、該ミラー面が軸の回転
中心のほぼ近傍に配置された半径Rの凸の円筒面状のミ
ラーであることを特徴とし、さらに、上記光走査用のレ
ンズは、第1面は非球面形状を成す曲線を主走査平面上
での主走査方向の軸を回転軸とし、半径R1sで回転させ
た形状を成し、第2面は半径R2sの円弧を光軸を通る副
走査方向の軸を中心にし半径R2mで回転させた面であ
り、副走査方向において偏向面と被走査面とを略共役な
関係にする光走査用レンズであることを特徴とし、且
つ、上記光走査用レンズの第1面での回転させる非球面
の形状は、該光走査用レンズの第1面の光軸との交点を
座標原点としたときの接触円の曲率半径をR1mとし、非
球面係数を用いた式、 x={y2/(R1m+√(R1m 2−(1+K)y2))}+A2y2
+A3y3+A4y4+・・・ において、4次の非球面係数A4を用い、さらに、光ビ
ームを集光するレンズによる集束光が、光走査用レンズ
を透過しないときに主走査方向に集束する点と偏向点と
の距離をSとしたときに、光走査用レンズが次の〜
の条件、−4.0×10 -6 [mm -3 ]<(A 4 ×(R 1m /R 2m ))<
−0.3×10 -6 [mm -3 ] 0.4<S/R<0.7 2.5<R1s/R2s<3.5 を満たすことを特徴とする光走査装置。7. A light source device, a lens for converging a light beam emitted from the light source device, a cylinder lens for converging the condensed light substantially on the substantially deflecting surface of the axial deflector only in the sub-scanning direction, A single-lens optical scanning lens for condensing the light beam deflected by the deflector on the surface to be scanned, wherein the axial deflector is formed on one or more surfaces integrally formed with the axis of the scanner motor. Having a surface mirror surface, wherein the mirror surface is a convex cylindrical mirror having a radius R disposed substantially in the vicinity of the center of rotation of the shaft, and the optical scanning lens further comprises: the main scanning direction of the axis of the first surface of the curve forming the aspherical shape on the main scanning plane to the rotation axis, a shape obtained by rotating a radius R 1s, light the arc of the second surface radius R 2s is a surface obtained by rotating a radius R 2m around the sub-scanning direction of the axis passing through the axis, the sub-scanning direction odor The optical scanning lens is characterized in that the deflecting surface and the surface to be scanned are substantially conjugated with each other, and the shape of the rotating aspheric surface on the first surface of the optical scanning lens is the optical scanning lens. the radius of curvature of the osculating circle when an intersection between the optical axis of the first surface of the lens was coordinate origin as R 1 m, using the non-spherical coefficient equation, x = {y 2 / ( R 1m + √ (R 1m 2 − (1 + K) y 2 ))) + A 2 y 2
+ A 3 y 3 + A 4 y 4 +..., A fourth -order aspherical coefficient A 4 is used, and the main scanning is performed when the light focused by the lens that condenses the light beam does not pass through the optical scanning lens. When the distance between the point converging in the direction and the deflection point is S, the optical scanning lens is
-4.0 × 10 −6 [mm −3 ] <(A 4 × (R 1m / R 2m )) <
-0.3 * 10 < -6 > [mm < -3 >] The optical scanning device which satisfies 0.4 <S / R <0.7 2.5 < R1s / R2s <3.5.
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| JPH0511203A (en) | 1993-01-19 |
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