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JPH0727126B2 - Optical scanning device - Google Patents
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JPH0727126B2 - Optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device

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Publication number
JPH0727126B2
JPH0727126B2 JP62182247A JP18224787A JPH0727126B2 JP H0727126 B2 JPH0727126 B2 JP H0727126B2 JP 62182247 A JP62182247 A JP 62182247A JP 18224787 A JP18224787 A JP 18224787A JP H0727126 B2 JPH0727126 B2 JP H0727126B2
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light beam
scanned
curvature
optical
scanning direction
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隆紀 久田
俊一 田口
竹介 丸山
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    • G02B26/126Details of the optical system between the polygonal mirror and the image plane including curved mirrors

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光ビームによって走査を行う光走査装置に関
し、特に、レーザビームプリンタ等において用いる好適
な光走査装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device for scanning with a light beam, and more particularly to a suitable optical scanning device used in a laser beam printer or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

光ビームを用いた光走査装置において、光ビームの偏向
装置として、回転多面鏡等その偏向面が回転軸に対して
倒れ得るものを用いる場合、この偏向面の倒れ(一般に
面倒れという)によって光ビームが走査方向に対し垂直
な方向にずれ、走査線にピッチむらを生じることがあ
る。尚、以下、光ビームの走査方向を主走査方向、光ビ
ームの走査方向に対し垂直な方向を副走査方向という。
In an optical scanning device using a light beam, when a deflecting device for deflecting the light beam, such as a rotating polygon mirror, whose deflecting surface can be tilted with respect to a rotation axis is used, the tilting of the deflecting surface (generally called surface tilting) causes light The beam may deviate in a direction perpendicular to the scanning direction, resulting in uneven pitch in the scanning line. Hereinafter, the scanning direction of the light beam is referred to as a main scanning direction, and the direction perpendicular to the scanning direction of the light beam is referred to as a sub scanning direction.

この様な面倒れを補正するために、副走査方向の面内に
おいて、偏向面と被走査面(像面)とが共役関係(物と
像の関係、即ち、偏向面で光ビームが集束していれば、
必ず、被走査面でも光ビームが集束するような関係)と
なるような特性を有する結像光学系を用いることは、例
えば、特公昭52−28666号公報等によってよく知られて
いる。
In order to correct such surface tilt, in the plane in the sub-scanning direction, the deflection surface and the surface to be scanned (image surface) have a conjugate relationship (the relationship between the object and the image, that is, the light beam is focused on the deflection surface). If
It is well known, for example, from Japanese Examined Patent Publication No. 52-28666, to use an image forming optical system having characteristics such that the light beam is always focused on the surface to be scanned.

また、上記結像光学系にはその他にも、主走査方向の面
内において、光ビームが被走査面上を等速度走査するよ
うに、歪曲収差を補正するための特性と、被走査面上の
おける光ビームのスポット径の大きさが走査線上の場所
によらず均一となるように、像面の湾曲を補正するため
の特性と、を有することが要求される。
Further, in addition to the above-mentioned image forming optical system, a characteristic for correcting distortion so that a light beam scans the surface to be scanned at a constant speed in a plane in the main scanning direction, and a characteristic on the surface to be scanned. It is required to have a characteristic for correcting the curvature of the image surface so that the size of the spot diameter of the light beam can be uniform regardless of the position on the scanning line.

以上のように、上記結像光学系に、主走査方向の諸特性
(歪曲収差を補正するための特性と像面湾曲を補正する
ための特性)と、副走査方向の特性(面倒れを補正する
ための特性)を持たせるには、両方向でパワーの異なる
光学系が必要となり、従来は、シリンドリカルレンズや
トーリック面を有するレンズを組合せて用いていた。
As described above, the imaging optical system has various characteristics in the main scanning direction (characteristics for correcting distortion and characteristics for correcting field curvature) and characteristics in the sub-scanning direction (correction for surface tilt). In order to have the characteristics), an optical system having different powers in both directions is required, and conventionally, a cylindrical lens and a lens having a toric surface were used in combination.

ところで、光走査装置の装置全体をコンパクトにするた
めには、上記した結像光学系のレンズ枚数を少なくする
と共に、偏光装置における光ビームの偏向角を大きくす
ることが望ましい。レンズ枚数を少なくした結像光学系
としては、母線が互いに直交する2つのシリンドリカル
レンズで構成したもの(特開昭55−15131号公報)や球
面レンズと長尺シリンドリカルレンズで構成したもの
(特開昭58−93021号公報)等が知られている。
By the way, in order to make the entire device of the optical scanning device compact, it is desirable to reduce the number of lenses of the above-mentioned imaging optical system and increase the deflection angle of the light beam in the polarization device. As an imaging optical system with a reduced number of lenses, one formed by two cylindrical lenses whose generatrices are orthogonal to each other (Japanese Patent Laid-Open No. 55-15131) or one formed by a spherical lens and a long cylindrical lens (Japanese Patent Laid-open Publication No. JP-A-58-93021) is known.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problems to be solved by the invention]

上記のような従来の光走査装置は簡易構成ではあるが、
偏向角が±20〜±25°程度の比較的小さいものであっ
た。
Although the conventional optical scanning device as described above has a simple configuration,
The deflection angle was relatively small, ± 20 to ± 25 °.

そのため、装置の小形化を図るために、偏向角を拡大し
ようとした場合、上記のような従来の構成では、次の様
な問題があった。
Therefore, when an attempt is made to enlarge the deflection angle in order to downsize the device, the conventional configuration as described above has the following problems.

例えば、面倒れを補正するために副走査方向にパワーを
有するシリンドリカルレンズを用いている場合は、偏向
角を拡大すると、副走査方向の像面が走査の端で湾曲
し、これが許容できない量となる。
For example, when a cylindrical lens having a power in the sub-scanning direction is used to correct surface tilt, if the deflection angle is increased, the image plane in the sub-scanning direction will be curved at the end of scanning, and this will be an unacceptable amount. Become.

また、主走査方向の特性においても、例えば、歪曲収差
(走査速度の不均一性)と主走査方向の像面湾曲を補正
するために球面単レンズを用いている場合は、偏向角を
拡大すると、高次の収差が発生して正常な補正が行え
ず、良好な性能が得られなくなるといった問題があっ
た。
Also in the characteristics in the main scanning direction, for example, when a spherical single lens is used to correct distortion (nonuniformity of scanning speed) and field curvature in the main scanning direction, the deflection angle is increased. However, there is a problem in that high-order aberrations occur, normal correction cannot be performed, and good performance cannot be obtained.

さらにまた、上記のような従来の光走査装置では、光ビ
ームの集束点のスポット径、即ち、被走査面(像面)上
でのスポット径は、30〜100μmの範囲で或る設計値に
なるように設定されており、一旦、或る値に設定される
と他の値に変更することが困難であった。しかも、上記
スポット径は印字密度と一対一の関係にあり、従って、
或るスポット径に設定された光走査装置は、そのスポッ
ト径と対応する印字密度に設計されたレーザプリンタに
しか搭載することができなかった。もし、仮に、同一の
スポット径に設定された光走査装置を、印字密度が或る
xという値となる様に設計されたレーザプリンタと、そ
れとは異なるyという値となる様に設計されたレーザプ
リンンタと、にそれぞれ搭載したとすると、レーザプリ
ンタとしては印字密度が異なるように設計されているに
もかかわらず、搭載した光走査装置のスポット径が同一
であるために、これらのレーザプリンタによる印字結果
としては、その解像度は両者とも同じになってしまう。
Furthermore, in the conventional optical scanning device as described above, the spot diameter at the focal point of the light beam, that is, the spot diameter on the surface to be scanned (image surface), has a design value within the range of 30 to 100 μm. However, once it is set to a certain value, it is difficult to change it to another value. Moreover, the spot diameter has a one-to-one relationship with the print density, and therefore,
The optical scanning device set to a certain spot diameter can be mounted only on a laser printer designed to have a printing density corresponding to the spot diameter. If, for example, an optical scanning device set to the same spot diameter is used, a laser printer designed so that the print density has a certain value x and a laser printer designed to have a different value y If they are mounted on the printer and the printer, respectively, the laser printers are designed to have different printing densities, but the spot diameters of the mounted optical scanning devices are the same. As a result of printing, both resolutions are the same.

本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、
偏向角を拡大しても、主走査方向及び副走査方向の像面
湾曲や、歪曲収差を許容範囲内に補正することができ、
しかも、被走査面上での光ビームのスポット径を任意に
変えることができる光走査装置を提供することにある。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art,
Even if the deflection angle is enlarged, it is possible to correct the field curvature in the main scanning direction and the sub-scanning direction and the distortion aberration within an allowable range.
Moreover, an object of the present invention is to provide an optical scanning device capable of arbitrarily changing the spot diameter of the light beam on the surface to be scanned.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記した目的を達成するために、本発明では、光ビーム
を発生する光ビーム発生手段と、発生した該光ビームを
偏向面によって反射して該光ビームを偏向させる偏向手
段と、被走査面と、前記偏向手段によって偏向された前
記光ビームを前記被走査面上に結像させるf・θ特性を
有する結像光学系と、から成り、前記偏向手段によって
偏向された前記光ビームによって前記被走査面上を走査
する光走査装置において、 前記結像光学系は、球面単レンズと、 前記光ビームの走査方向に沿った断面が比較的大きい曲
率半径の円弧状をなし、該走査方向に対し垂直である垂
直方向に沿った断面が比較的小さな曲率半径の円弧状を
なし、かつその比較的小さな曲率半径の円弧は、走査方
向における中央位置から両端にかけて曲率半径が次第に
小さくなる傾向にあり、全体として樽形の表面形状の如
きトーリック面をなす反射面を有する反射鏡と、から成
り、 前記球面単レンズは、前記偏向手段によって偏向された
光ビームを前記反射鏡を介して前記被走査面上に収束さ
せて結像させる際、走査平面方向の像面湾曲を補正する
作用を持ち、 前記反射鏡は、走査平面と平行な断面内においては歪曲
収差を補正し、走査平面と垂直な断面内においては前記
偏向手段の偏向面と前記被走査面との間に光学的共役関
係を持たせて、前記偏向面の面倒れを補正すると共に像
面の湾曲を発生させずに光ビームを前記被走査面上に収
束させる作用を持ち、 前記光ビーム発生手段は、光源部と、該光源部から出射
した光ビームを前記偏向手段の偏向面上に走査方向に平
行な線状に結像させる光学系と、該光学系の前段または
後段に配され入射する光ビームのビーム径を制限するス
リットと、を具備し、該光学系と前記偏向手段の偏向面
との間の光軸方向に沿った距離を可変にし、且つ前記ス
リットのスリット幅をその可変距離に応じて変えること
により、前記被走査面上に結像する前記光ビームのスポ
ット径を変え得るようにした。
In order to achieve the above-mentioned object, in the present invention, a light beam generation means for generating a light beam, a deflection means for reflecting the generated light beam by a deflection surface to deflect the light beam, and a surface to be scanned. An image forming optical system having an f.theta. Characteristic for forming an image of the light beam deflected by the deflecting means on the surface to be scanned, and the object to be scanned by the light beam deflected by the deflecting means. In the optical scanning device for scanning on a surface, the imaging optical system includes a spherical single lens, and a cross section along the scanning direction of the light beam has an arc shape with a relatively large radius of curvature and is perpendicular to the scanning direction. The cross section along the vertical direction has an arc shape with a relatively small radius of curvature, and the radius of curvature of the arc with a relatively small radius of curvature gradually decreases from the center position to both ends in the scanning direction. And a reflecting mirror having a reflecting surface forming a toric surface such as a barrel-shaped surface as a whole, and the spherical single lens is configured such that the light beam deflected by the deflecting means passes through the reflecting mirror. When it forms an image by converging on the surface to be scanned, it has a function of correcting the field curvature in the scanning plane direction, and the reflecting mirror corrects distortion aberration in a cross section parallel to the scanning plane, and scans. In a cross section perpendicular to the plane, an optical conjugate relationship is provided between the deflecting surface of the deflecting means and the surface to be scanned to correct the plane tilt of the deflecting surface and to prevent the curvature of the image plane from occurring. Has a function of converging a light beam on the surface to be scanned, the light beam generating means includes a light source section and a light beam emitted from the light source section on a deflection surface of the deflecting means parallel to the scanning direction. System for forming an image in a circular shape, and the optical system A slit arranged before or after to limit the beam diameter of the incident light beam, and the distance along the optical axis between the optical system and the deflection surface of the deflection means is variable, and By changing the slit width of the slit according to the variable distance, the spot diameter of the light beam focused on the surface to be scanned can be changed.

〔作用〕[Action]

前記球面単レンズは、主として主走査方向の像面湾曲と
歪曲収差を大略補正する。また、前記反射鏡は、該球面
単レンズによって補正できなかった残留分を補正する。
この際、該反射鏡を用いることにより、いかなる条件で
も副走査方向の像面湾曲はほとんど発生しない。また、
該反射鏡の副走査方向の曲率によって面倒れ補正も行
う。
The spherical single lens mainly corrects field curvature and distortion mainly in the main scanning direction. Further, the reflecting mirror corrects the residual amount that could not be corrected by the spherical single lens.
At this time, by using the reflecting mirror, curvature of field in the sub-scanning direction hardly occurs under any condition. Also,
Surface tilt correction is also performed by the curvature of the reflecting mirror in the sub-scanning direction.

この様にして、本発明では、前記球面単レンズで補正で
きなかった残留分は前記反射鏡によって補正されるの
で、偏向角を拡大しても、主走査方向及び副走査方向の
像面湾曲や、歪曲補正を全て許容範囲内に抑えることが
できる。
In this way, in the present invention, since the residual amount that cannot be corrected by the spherical single lens is corrected by the reflecting mirror, even if the deflection angle is enlarged, the field curvature in the main scanning direction and the sub scanning direction and , All distortion correction can be suppressed within the allowable range.

また、前記光学系と前記偏向手段の偏向面との光軸方向
に沿った距離を変えることにより、前記被走査面近傍で
の光ビームのビームウエスト径を変えることができる。
しかし、このままでは、ビームウエストの位置は前記被
走査面よりずれた位置に存在する。そこで、更に、前記
スリットのスリット幅をその距離に応じて変えることに
より、前記ビームウエストの位置を変え、前記被走査面
上に該ビームウエストが来るようにする。
Further, the beam waist diameter of the light beam near the surface to be scanned can be changed by changing the distance along the optical axis direction between the optical system and the deflecting surface of the deflecting means.
However, as it is, the beam waist position is displaced from the surface to be scanned. Therefore, by further changing the slit width of the slit according to the distance, the position of the beam waist is changed so that the beam waist comes on the surface to be scanned.

この様にして、本発明では、前記被走査面上に結像する
前記光ビームのスポット径を変えることができる。
In this way, according to the present invention, the spot diameter of the light beam focused on the surface to be scanned can be changed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 Hereinafter, examples of the present invention will be described in detail.

第1図は本発明の第1の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a first embodiment of the present invention.

まず、本実施例における全体の構成について説明する。First, the overall configuration of this embodiment will be described.

本実施例は、レーザ光源1,結合レンズ2,スリット3,シリ
ンドリカルレンズ4を光軸方向に移動する支持ケース5
内に設計値間隔をもって固定した光ビーム発生部と、回
転多面鏡6,モータ7をから成る偏向装置と、球面単レン
ズ8と、トーリック形状の反射鏡9と、感光ドラム(被
走査面)10と、により構成される。尚、トーリック形状
した反射鏡9とは、主走査方向xの断面内では比較的大
きい曲率半径の円弧状であり、副走査方向yの断面内で
は比較的小さい曲率半径の円弧状であり、かつ中央部か
ら両端にかけてその曲率半径が小さくなるような形状で
ある。
In this embodiment, a laser light source 1, a coupling lens 2, a slit 3, and a cylindrical lens 4 are moved to a support case 5 in the optical axis direction.
A light beam generator fixed at a design value interval, a deflecting device including a rotating polygon mirror 6, a motor 7, a spherical single lens 8, a toric reflector 9, and a photosensitive drum (scanned surface) 10. And, The toric reflector 9 has an arc shape with a relatively large radius of curvature in the cross section in the main scanning direction x and an arc shape with a relatively small radius of curvature in the cross section in the sub scanning direction y. The shape is such that the radius of curvature decreases from the central portion to both ends.

以下、動作について説明する。The operation will be described below.

レーザ光源1より出射した発散光を結合レンズ2によっ
て、平行光束に近い集束ビームにコリメートする。さら
に、コリメートした光ブームを、後述するビームウエス
ト位置調整用固定または可変スリット3により光束を制
限した上で、シリンドリカルレンズ4に入射する。シリ
ンドリカルレンズ4は副走査方向yにのみパワーを有す
るレンズであり、光ビームは回転多面鏡6の反射面6a上
に線像を結ぶ(主走査方向に線状に結像する。)。
The diverging light emitted from the laser light source 1 is collimated by the coupling lens 2 into a focused beam close to a parallel light beam. Further, the collimated light boom is incident on the cylindrical lens 4 after the light flux is limited by the fixed or variable slit 3 for adjusting the beam waist position described later. The cylindrical lens 4 is a lens having power only in the sub-scanning direction y, and the light beam forms a linear image on the reflecting surface 6a of the rotary polygon mirror 6 (forms a linear image in the main scanning direction).

ここで、回転多面鏡6はモータ7により等速回転し、鏡
面で反射する光ブームの反射角を時間と共に変化させ、
光ビームの偏向,走査を行なわせるものである。本実施
例における偏向角は±48度である。
Here, the rotary polygon mirror 6 is rotated at a constant speed by the motor 7 to change the reflection angle of the light boom reflected by the mirror surface with time,
The light beam is deflected and scanned. The deflection angle in this embodiment is ± 48 degrees.

回転多面鏡6にて偏光された光ビームは、球面単レンズ
8を通過した後、トーリック形状の反射鏡9で反射さ
れ、感光ドラム(被走査面)10に照射される。
The light beam polarized by the rotary polygon mirror 6 passes through the spherical single lens 8, is reflected by the toric reflector 9, and is applied to the photosensitive drum (scanned surface) 10.

第1図において、球面単レンズ8は主として主走査方向
xの像面湾曲と歪曲収差を大略補正し、トーリック形状
の反射鏡9はその残留分を補正する。また、上記反射鏡
9の副走査方向yの曲率によって面倒れ補正も行なう。
In FIG. 1, the spherical single lens 8 mainly corrects field curvature and distortion in the main scanning direction x, and the toric reflector 9 corrects the residual. Further, surface tilt correction is also performed by the curvature of the reflecting mirror 9 in the sub-scanning direction y.

以上の補正作用について、さらに詳細に説明する。The above correction action will be described in more detail.

第2図は、第1図におけるトーリック形状の反射鏡の主
走査方向の曲率半径を変えた場合の、副走査方向の像面
湾曲の変化を示した説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing changes in the field curvature in the sub-scanning direction when the radius of curvature in the main scanning direction of the toric reflector in FIG. 1 is changed.

第2図において、横軸は、トーリック形状の反射鏡の主
走査方向の曲率半径であり、縦軸は、副走査方向の像面
湾曲である。
In FIG. 2, the horizontal axis is the radius of curvature of the toric reflector in the main scanning direction, and the vertical axis is the field curvature in the sub scanning direction.

従来では、面倒れ補正を行うためにシリンドリカルレン
ズを用いた場合、偏向角が大きいと副走査方向yの像面
湾曲が発生したが、本実施例の如く、トーリック形状の
反射鏡9を用いる場合は、第2図から明らかなように、
主走査方向xの曲率半径を大きく変化させても副走査方
向yの像面湾曲はほとんど発生しない。
Conventionally, when a cylindrical lens is used to correct surface tilt, a field curvature in the sub-scanning direction y occurs when the deflection angle is large. However, when the toric reflector 9 is used as in this embodiment. Is, as is clear from FIG.
Even if the radius of curvature in the main scanning direction x is largely changed, the field curvature in the sub scanning direction y hardly occurs.

そのため、前記した球面単レンズ8の残留分(即ち、主
走査方向xの像面湾曲と歪曲収差)をこの主走査方向x
の曲率でもって補正する場合に、上記の如く副走査方向
yの像面湾曲については考慮せずに条件が決定できるこ
とになる。これが、本発明における光学系においてわず
かな面数で良好な性能を得ることのできる重要な事項の
一つである。
Therefore, the remaining amount of the spherical single lens 8 (that is, the field curvature and the distortion in the main scanning direction x) is determined by the main scanning direction x.
When the correction is performed with the curvature of, the condition can be determined without considering the field curvature in the sub-scanning direction y as described above. This is one of the important matters that can obtain good performance with a small number of surfaces in the optical system of the present invention.

第2図の結果をもとにして、次に球面単レンズ8とトー
リック形状の反射鏡9による主走査方向xの像面湾曲と
歪曲収差の補正作用について第3図を用いて説明する。
Based on the results shown in FIG. 2, the operation of correcting the field curvature in the main scanning direction x and the distortion by the spherical single lens 8 and the toric reflector 9 will be described with reference to FIG.

第3図において、横軸は歪曲収差,縦軸は主走査方向の
像面湾曲であり、また図中の実線で結んだ点は球面単レ
ンズ8のレンズパワーを一定にしてレンズ形状(ベンデ
ィング係数)を変えた時の、主走査方向xの像面湾曲と
歪曲収差の変化の様子を示している。尚、当然の事なが
ら、この場合、トーリック形状の反射鏡9は除去してあ
る。実線35〜38は、各々レンズパワーが異なる場合の上
記変化を示しており、実線38に比べ37,36,35の順にパワ
ーを強くしている。
In FIG. 3, the horizontal axis represents the distortion aberration, the vertical axis represents the field curvature in the main scanning direction, and the points connected by the solid line in the figure show the lens shape (bending coefficient) with the lens power of the spherical single lens 8 kept constant. 2) shows how the curvature of field and the distortion aberration change in the main scanning direction x when (4) is changed. Of course, in this case, the toric reflector 9 is removed. Solid lines 35 to 38 show the above-mentioned changes when the lens powers are different, and the powers are increased in the order of 37, 36, and 35 as compared with the solid line 38.

この結果、第3図からもわかるように球面単レンズ8だ
けでは主走査方向xの像面湾曲,歪曲収差を共に零もし
くは零近傍にすることはできない。
As a result, as can be seen from FIG. 3, the spherical single lens 8 alone cannot bring the field curvature and distortion in the main scanning direction x to zero or near zero.

一方、図中の破線で結んだ点は、主走査方向xの像面湾
曲及び歪曲収差がP点になる球面単レン8を用い、その
球面単レンズ8と被走査面(像面)10との間に、第1図
に示した如く、トーリック形状の反射鏡9を設置し、そ
の主走査方向x曲率を変えた時の、主走査方向xの像面
湾曲と歪曲収差の変化の様子を示したものである。第3
図から明らかなように、トーリック形状の反射鏡9の主
走査方向xの曲率を調整することにより、主走査方向x
の像面湾曲と歪曲収差とを共に零近傍に補正することが
できる。尚、この場合も、前述した様に偏向角は±48度
である。
On the other hand, a point connected by a broken line in the drawing uses a spherical single lens 8 whose curvature of field and distortion aberration in the main scanning direction x is point P, and the spherical single lens 8 and the surface to be scanned (image surface) 10 are used. As shown in FIG. 1, a toric reflector 9 is installed between the two, and when the curvature of the main scanning direction x is changed, the changes in the field curvature and the distortion aberration in the main scanning direction x are shown. It is shown. Third
As is clear from the figure, by adjusting the curvature of the toric reflector 9 in the main scanning direction x, the main scanning direction x
Both the field curvature and the distortion can be corrected to near zero. Also in this case, the deflection angle is ± 48 degrees as described above.

以上が、球面単レンズ8とトーリック形状の反射鏡9に
よる主走査方向xの像面湾曲及び歪曲収差の補正作用に
ついての説明である。
The above is the description of the correction action of the field curvature and the distortion in the main scanning direction x by the spherical single lens 8 and the toric reflector 9.

さて、本実施例においては、球面単レンズ8とトーリッ
ク形状の反射鏡9とは第4図に示すような配置とする。
In the present embodiment, the spherical single lens 8 and the toric reflector 9 are arranged as shown in FIG.

これは、球面単レンズ8を通過後の光ビームを感光ドラ
ム(被走査面)10に入射させるために、トーリック形状
の反射鏡9の光軸をθ4のように傾けて設置する必要が
あり、これにより走査線が湾曲する。
In order to make the light beam after passing through the spherical single lens 8 incident on the photosensitive drum (scanned surface) 10, it is necessary to set the optical axis of the toric reflecting mirror 9 at an angle of θ 4 . , Which causes the scan line to bend.

本実施例ではこの走査線の湾曲を補正するために、上記
球面単レンズ8通過後の光ビームに、トーリック形状の
反射鏡9を傾けたことにより発生する走査線の湾曲と逆
方向にあらかじめ走査線の湾曲を発生させている。その
発生手段として、本実施例では球面単レンズ8の光軸を
θ3だけ傾けている。本実施例においては、θ3を15度,
θ4を10度に設定することで走査線の湾曲が最小にな
る。
In this embodiment, in order to correct the curvature of the scanning line, the light beam after passing through the spherical single lens 8 is preliminarily scanned in the direction opposite to the curvature of the scanning line generated by inclining the toric reflector 9. The line is curving. In the present embodiment, the optical axis of the spherical single lens 8 is tilted by θ 3 as a means for generating it. In the present embodiment, θ 3 is 15 degrees,
Setting θ 4 to 10 degrees minimizes scan line bow.

また、本実施例における球面単レンズ8及びトーリック
形状の反射鏡9の形状,配置は次の通りである。
Further, the spherical single lens 8 and the toric reflecting mirror 9 in the present embodiment have the following shapes and arrangements.

(1)球面単レンズ 偏向装置(回転多面鏡6及びモータ7)側面曲率半径
284.85mm 感光ドラム10側面曲率半径 64.04mm 両面の間隔 17.00mm 屈折率 1.51118 (波長780mm) (2)トーリック形状の反射鏡 主走査方向xの面内における曲率半径 776.00mm 副走査方向yの面内における曲率半径 93.00mm (3)球面単レンズ8と反射鏡9との距離 68.10mm (4)反射鏡9から感度ドラム(被走査面)10までの距
離 68.5 mm (5)偏向装置の回転多面鏡6の反射面(偏向面)6aと
球面単レンズ8との距離(偏向角零度) 34.0 mm 次に、スリット3及びシリンドリカルレンズ4により、
他の光学系の形状,配置等を変えないで、被走査面(像
面)10での光ビームのスポット径を可変させる作用につ
いて説明する。
(1) Spherical single lens Deflection device (rotating polygon mirror 6 and motor 7) Side curvature radius
284.85mm Photosensitive drum 10 side surface Curvature radius 64.04mm Distance between both sides 17.00mm Refractive index 1.51118 (wavelength 780mm) (2) Toric reflector radii of curvature in plane in the main scanning direction x 776.00mm Radius of curvature 93.00 mm (3) Distance between spherical single lens 8 and reflecting mirror 9 68.10 mm (4) Distance from reflecting mirror 9 to sensitivity drum (scan surface) 10 68.5 mm (5) Rotating polygon mirror 6 of deflector Distance (deflection angle 0 degree) between the reflecting surface (deflecting surface) 6a and the spherical single lens 8 of 34.0 mm Next, by the slit 3 and the cylindrical lens 4,
The operation of changing the spot diameter of the light beam on the surface to be scanned (image surface) 10 without changing the shape or arrangement of other optical systems will be described.

第5図は第1図の光走査装置の光軸に沿った走査面に垂
直は面(即ち、副走査方向yの面)での各構成要素と光
線とを模式的に示した断面図である。尚、第5図ではス
リット3は除去されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing each component and a light ray on a surface (that is, a surface in the sub-scanning direction y) perpendicular to the scanning surface along the optical axis of the optical scanning device of FIG. is there. The slit 3 is removed in FIG.

前述した様に、レーザ光源1を出た光ビームを結合レン
ズ2によってコリメートした後、シリンドリカルレンズ
4で光ビームの副走査方向yのみを集束して、偏向装置
(回転多面鏡6及びモータ7)の反射面(偏向面)6a上
で線像を結ばせる(実線11)。
As described above, after the light beam emitted from the laser light source 1 is collimated by the coupling lens 2, only the sub-scanning direction y of the light beam is focused by the cylindrical lens 4, and the deflecting device (rotary polygon mirror 6 and motor 7) is used. A line image is formed on the reflection surface (deflection surface) 6a of the solid line (solid line 11).

さらに、反射面(偏向面)6a上で反射した光ビームは、
球面単レンズ8とトーリック形状の反射鏡9とによっ
て、一様な走査速度にて被走査面(像面)10上に結像さ
れる。ここで、偏向装置の反射面(偏向面)6aと被走査
面10とは共役関係にあって、球面単レンズ8とトーリッ
ク形状の反射鏡9は、偏向装置に回転多面鏡6を用いる
場合の面倒れ補正光学系となっている。
Furthermore, the light beam reflected on the reflection surface (deflection surface) 6a is
An image is formed on the surface to be scanned (image surface) 10 at a uniform scanning speed by the spherical single lens 8 and the toric reflector 9. Here, the reflecting surface (deflecting surface) 6a of the deflecting device and the surface to be scanned 10 are in a conjugate relationship, and the spherical single lens 8 and the toric reflecting mirror 9 are the same when the rotary polygon mirror 6 is used for the deflecting device. It has an optical facet correction optical system.

さて、第5図において、レーザ光源1,結合レンズ2,シリ
ンドリカルレンズ4から成る光ビーム発生部と、前記偏
向装置の反射面6aと、の間隔を短かくした場合、図中に
示すように、シリンドリカルレンズ4の位置が、4′の
破線で示す位置に移動(図中には記載していないがレー
ザ光源1,結合レンズ2も移動している。)し、従って、
光線は破線12のようになる。この場合、反射面6a以後の
各光学素子の位置は一定であるから、これらの光学素子
に入射する光ビームのビーム径が実線11に比べ小さくな
る。
Now, in FIG. 5, when the distance between the light beam generating portion composed of the laser light source 1, the coupling lens 2 and the cylindrical lens 4 and the reflecting surface 6a of the deflecting device is shortened, as shown in the figure, The position of the cylindrical lens 4 has moved to the position indicated by the broken line 4 '(the laser light source 1 and the coupling lens 2 have also moved although not shown in the figure).
The rays look like dashed line 12. In this case, since the position of each optical element after the reflecting surface 6a is constant, the beam diameter of the light beam incident on these optical elements becomes smaller than the solid line 11.

この結果、下記に示すビームウエスト径の近似式から、
第6図に示すように、実線11のビームウエスト径ω0
比べ破線12のビームウエスト径ω0′の方が大きくな
る。
As a result, from the approximate formula of the beam waist diameter shown below,
As shown in FIG. 6, the beam waist diameter ω 0 ′ of the broken line 12 is larger than the beam waist diameter ω 0 of the solid line 11.

ω0 :ビームウエスト径 λ :波長 θ :集束角 第6図は第5図の被走査面10の近傍(A部)の拡大図で
あり、横軸に像面位置,縦軸にスポット径を示す。
ω 0 : Beam waist diameter λ: Wavelength θ: Focusing angle FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity (A part) of the surface to be scanned 10 in FIG. 5, where the horizontal axis is the image plane position and the vertical axis is the spot diameter. Show.

すなわち、光ビーム発生部と偏向装置の反射面6aとの間
隔、更に正確に言えば、シリンドリカルレンズ4と反射
面6aとの間隔を変化させることにより、集束角θが変化
(入射ビーム径が変化)し、ビームウエスト径ω0が可
変できる。
That is, by changing the distance between the light beam generator and the reflecting surface 6a of the deflecting device, more precisely, by changing the distance between the cylindrical lens 4 and the reflecting surface 6a, the focusing angle θ changes (incident beam diameter changes). ), And the beam waist diameter ω 0 can be changed.

ただし、ビームウエストの位置は被走査面10上からずれ
るが、本発明者らは、第7図に示すように結合レンズ2
からシリンドリカルレンズ4に入射するビーム径dを調
整することにより、そのずれを補正できることを見い出
した。そこで、シリンドリカルレンズ4に入射するビー
ム径dを調整する手段として、本実施例では平板に穴を
あけたスリット3を使用している。
However, although the position of the beam waist deviates from the surface to be scanned 10, the present inventors, as shown in FIG.
From the above, it was found that the deviation can be corrected by adjusting the beam diameter d incident on the cylindrical lens 4. Therefore, as the means for adjusting the beam diameter d incident on the cylindrical lens 4, the slit 3 having a hole in a flat plate is used in this embodiment.

第8図は第7図においてスリット3を使用して入射する
ビーム径dを変化させた場合における被走査面10の近傍
(A部)の拡大図であり、横軸に被走査面10からの距離
(但し、被走査面10を境にしてトーリック形状の反射鏡
9に近い方をマイナスで表し、遠い方をプラスで表
す。),縦軸に副走査方向yのスポット径として、その
変化の様子を示したものである。
FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity (A portion) of the surface to be scanned 10 when the incident beam diameter d is changed by using the slit 3 in FIG. The distance (however, the one closer to the toric reflector 9 with the surface to be scanned 10 as a boundary is represented by minus and the farther one is represented by plus), and the vertical axis represents the spot diameter in the sub-scanning direction y, and the change thereof is shown. It shows the situation.

図中の実線13〜17は、各々ビーム径dが異なる場合であ
り、実線13に比べ14,15,16,17の順にビーム径dを大き
くしている。
The solid lines 13 to 17 in the figure show the case where the beam diameter d is different, and the beam diameter d is increased in the order of 14, 15, 16, 17 as compared with the solid line 13.

この結果、第8図からもわかるように、ビーム径dを調
整することによって、ビームウスト径を変化させずに、
ビームウエストの位置を変えることができる。従って、
これによって、前述した光ビーム発生部、正確にはシリ
ンドリカルレンズ4の移動によるビームウエストの位置
ずれの補正を行うことができる。
As a result, as can be seen from FIG. 8, by adjusting the beam diameter d, the beam ust diameter is not changed,
You can change the position of the beam waist. Therefore,
As a result, it is possible to correct the positional deviation of the beam waist due to the movement of the above-mentioned light beam generator, more precisely, the cylindrical lens 4.

次に、第9図は、第1図において、光ビーム発生部の位
置の初期値として、シリンドリカルレンズ4の平面側か
ら回転多面鏡6の反射面6aまでの距離を113.6mmとし、
これを基準に光ビーム発生部を光軸方向に前後に移動さ
せた場合の感光ドラム(被走査面)10上でのビームウエ
スト径ω0の変化と、このビームウエストが発生する位
置を感光ドラム(被走査面)10上に調整する場合のスリ
ット3のスリット幅の値と、を同時に示した説明図であ
る。尚、横軸に示した光ビーム発生部の移動距離は、偏
向装置に近ずく向きをプラス、遠ざかる向きをマイナス
で表している。
Next, in FIG. 9, as an initial value of the position of the light beam generator in FIG. 1, the distance from the flat surface side of the cylindrical lens 4 to the reflecting surface 6a of the rotary polygon mirror 6 is set to 113.6 mm,
Based on this, the change in beam waist diameter ω 0 on the photosensitive drum (scanned surface) 10 when the light beam generator is moved back and forth in the optical axis direction and the position where this beam waist occurs are shown in FIG. FIG. 6 is an explanatory diagram showing simultaneously the value of the slit width of the slit 3 when adjusting on the (scanned surface) 10; The moving distance of the light beam generator shown on the horizontal axis is represented by plus in the direction toward the deflecting device and minus in the direction away from the deflecting device.

図から明らかな様に、本実施例においては、感光ドラム
(被走査面)10上での光ビームのスポット径を50〜140
μmの間で任意に調整することができる。
As is apparent from the figure, in this embodiment, the spot diameter of the light beam on the photosensitive drum (scanned surface) 10 is 50 to 140.
It can be arbitrarily adjusted in the range of μm.

次に、第10図は、前述した光ビーム発生部を光軸方向に
移動調整可能とする支持部の一具体例を示した斜視図で
ある。
Next, FIG. 10 is a perspective view showing a specific example of a supporting portion that allows the above-mentioned light beam generating portion to be moved and adjusted in the optical axis direction.

第10図に示す様に、光走査装置の基板30に、光軸に沿っ
て凸状のレール31を設け、この上に第1図の支持ケース
5を取付けることで、支持ケース5を光軸方向に摺動可
能としている。さらにまた、レール31と平行に2本の長
穴32を設け、止めネジ33を、支持ケース5,長穴32を通し
て基板30の裏側にある固定板34に螺合させる。従って、
支持ケースを移動調整した後、止めネジ33を締め付ける
ことによって、支持ケース5をその位置に固定すること
ができる。
As shown in FIG. 10, a substrate 30 of the optical scanning device is provided with a convex rail 31 along the optical axis, and the support case 5 of FIG. It can slide in any direction. Furthermore, two elongated holes 32 are provided in parallel with the rail 31, and the set screw 33 is screwed into the fixing plate 34 on the back side of the substrate 30 through the support case 5 and the elongated hole 32. Therefore,
The support case 5 can be fixed in that position by tightening the set screw 33 after adjusting the movement of the support case.

また、第11図は第10図のB−B方向断面図である。11 is a sectional view taken along line BB in FIG.

第11図に示す様に、支持ケース5の内部は、設計間隔を
もって、レーザ光源1,結合レンズ2,スリット3,シリンド
リカルレンズ4が固定されている。ここで、スリット3
のスリット幅は前述した如く、支持ケース5の移動量に
よって決まる。本実施例では、支持ケース5に設けられ
たスリット取付け穴19から、移動量に応じてスリット3
を挿入する。
As shown in FIG. 11, inside the support case 5, the laser light source 1, the coupling lens 2, the slit 3, and the cylindrical lens 4 are fixed with a design interval. Where slit 3
The slit width is determined by the amount of movement of the support case 5 as described above. In the present embodiment, the slit 3 is provided from the slit mounting hole 19 provided in the support case 5 according to the amount of movement.
Insert.

第12図は本発明の第1の実施例において、各走査位置に
対する像面湾曲の量を示した説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing the amount of field curvature for each scanning position in the first embodiment of the present invention.

第12図において、横軸は像面湾曲量,縦軸は走査位置で
ある。尚、この走査位置は走査線の中央の位置を0と
し、走査線の片側の各位置を相対的に表している。ま
た、実線39,40は主走査方向xの、破線41,42は副走査方
向yのそれぞれの像面湾曲であり、実線39と破線41は感
光ドラム(被走査面)10上のスポット径が100μmの場
合であり、実線40と破線42は感光ドラム(被走査面)10
上のスポット径が50μmの場合である。
In FIG. 12, the horizontal axis represents the amount of curvature of field and the vertical axis represents the scanning position. In this scanning position, the central position of the scanning line is set to 0, and each position on one side of the scanning line is relatively represented. Further, the solid lines 39 and 40 are the field curvatures in the main scanning direction x, the broken lines 41 and 42 are the field curvatures in the sub scanning direction y, and the solid lines 39 and the broken lines 41 indicate the spot diameter on the photosensitive drum (scanned surface) 10. In the case of 100 μm, the solid line 40 and the broken line 42 indicate the photosensitive drum (scanned surface) 10
This is the case when the upper spot diameter is 50 μm.

図から明らかな様に、各々とも、像面湾曲は±1mm以内
の値に納まってしまう。
As is clear from the figure, the field curvature is within ± 1 mm in each case.

次に、第13図は本発明の第1の実施例において、各走査
位置に対する歪曲収差の量を示した説明図である。
Next, FIG. 13 is an explanatory diagram showing the amount of distortion aberration with respect to each scanning position in the first embodiment of the present invention.

第13図において、横軸は歪曲収差量,縦軸は走査位置で
ある。
In FIG. 13, the horizontal axis represents the amount of distortion and the vertical axis represents the scanning position.

実線43は感光ドラム(被走査面)10上のスポット径が50
μmと100μmのそれぞれの場合の特性であり、図から
明らかなように±0.2mm以内の値を得ている。
The solid line 43 indicates that the spot diameter on the photosensitive drum (scanned surface) 10 is 50.
These are the characteristics in the case of μm and 100 μm, respectively, and as is clear from the figure, values within ± 0.2 mm are obtained.

なお、本実施例では光ビーム発生部の移動とスリット3
のスリット幅の調整とは個々に行う場合について説明し
たが、移動とスリット幅の調整とが連動する手段を用い
ればさらに調整しやすくなる。
In this embodiment, the movement of the light beam generator and the slit 3
Although the adjustment of the slit width is performed individually, the adjustment can be further facilitated by using a unit in which the movement and the adjustment of the slit width are interlocked.

また、前述した様に、本実施例においては、スリット3
を結合レンズ2とシリンドリカルレンズ4の間に配置し
ているが、これは、レーザ光源1と結合レンズ2の間、
または、シリンドリカルレンズ4の出射側に配置する構
成でも差支えない。
Further, as described above, in this embodiment, the slit 3
Is arranged between the coupling lens 2 and the cylindrical lens 4, which is between the laser light source 1 and the coupling lens 2.
Alternatively, the structure arranged on the exit side of the cylindrical lens 4 does not matter.

さらに、本実施例では、光ビーム発生部全体を光軸方向
に移動する構成としているが、レーザ光源1と結合レン
ズ2とスリット3とを設計値に固定し、シリンドリカル
レンズ4のみを光軸方向に移動させる構成でも、またレ
ーザ光源1と結合レンズ2を設計値に固定し、スリット
3とシリンドリカルレンズ4とを一体として光軸方向に
移動させる構成でも、差支えない。
Further, in the present embodiment, the entire light beam generator is moved in the optical axis direction. However, the laser light source 1, the coupling lens 2 and the slit 3 are fixed to the design values, and only the cylindrical lens 4 is moved in the optical axis direction. It does not matter whether the laser light source 1 and the coupling lens 2 are fixed to the design values and the slit 3 and the cylindrical lens 4 are integrally moved in the optical axis direction.

次に、第14図は本発明の第2の実施例を示す斜視図であ
る。
Next, FIG. 14 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention.

第14図において、第1図と同一の構成要素には同一の符
号を付してある。
14, the same components as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals.

第14図に示す様に、本実施例が、第1の実施例と異なる
点は、球面単レンズ8とトーリック形状の反射鏡9との
間に平面鏡18を設けていることである。
As shown in FIG. 14, the present embodiment is different from the first embodiment in that a plane mirror 18 is provided between the spherical single lens 8 and the toric reflector 9.

これにより、第1の実施例では光ビームを感光ドラム10
の上から入射させるために、光走査装置全体の厚みが大
きくなるという傾向にあったが、本実施例では光ビーム
を感光ドラム10の横から入射させることができるので、
光走査装置全体の厚みをより小さくすることができる。
As a result, in the first embodiment, the light beam is emitted from the photosensitive drum 10.
Since it is incident from above, there was a tendency that the thickness of the entire optical scanning device becomes large, but in this embodiment, since the light beam can be incident from the side of the photosensitive drum 10,
The thickness of the entire optical scanning device can be further reduced.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によれば、偏向手段の偏向
角を拡大しても、主走査方向及び副走査方向の像面湾曲
や、歪曲収差を許容範囲内に補正することができる。従
って、単純な光学系の構成にもかかわらず、偏向角を48
度以上と大きくでき、偏向手段と被走査面との間の光路
長を従来の1/2以下に短くすることができるので、装置
全体の小型化が可能となる。
As described above, according to the present invention, even if the deflection angle of the deflecting means is enlarged, it is possible to correct the field curvature in the main scanning direction and the sub scanning direction and the distortion aberration within the allowable range. Therefore, despite the simple optical system configuration, the deflection angle is set to 48
Since the optical path length between the deflecting means and the surface to be scanned can be shortened to half or less of the conventional one, the overall size of the apparatus can be reduced.

また、本発明によれば、被走査面上での光ビームのスポ
ット径を任意に変えることができるので、光走査装置を
搭載すべきレーザプリンタの印字密度に合うように、そ
のスポット径をあらかじめ調整しさえすれば、どの様な
印字密度に設計されたレーザプリンタであろうとも搭載
することができる。従って、従来の様に、レーザプリン
タの印字密度に応じて光走査装置を再設計しなおす必要
はない。
Further, according to the present invention, since the spot diameter of the light beam on the surface to be scanned can be arbitrarily changed, the spot diameter is preset so as to match the printing density of the laser printer in which the optical scanning device is to be mounted. With adjustment, a laser printer designed for any print density can be installed. Therefore, it is not necessary to redesign the optical scanning device according to the print density of the laser printer as in the conventional case.

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

第1図は本発明の第1の実施例を示す斜視図、第2図は
第1図におけるトーリック形状の反射鏡の主走査方向の
曲率半径を変えた場合の、副走査方向の像面湾曲の変化
を示した説明図、第3図は第1図における球面単レンズ
とトーリック形状の反射鏡による主走査方向の像面湾曲
と歪曲収差の補正作用を説明するための説明図、第4図
は第1図における主要部の側面図、第5図は第1図にお
ける光軸に沿った副走査方向の断面でのスリットを除く
各構成要素と光線とを模式的に示した断面図、第6図は
第5図におけるA部の拡大図、第7図は第1図における
光軸に沿った副走査方向の断面での各構成要素と光線と
を模式的に示した断面図、第8図は第7図においてスリ
ットによりビーム径を変化させた場合におけるA部の拡
大図、第9図は第1図における光ビーム発生部を光軸方
向に移動させた場合の、被走査面上での副走査方向のビ
ームウエスト径の変化と、ビームウエストを被走査面上
に位置させるためのスリット幅の変化とを示した説明
図、第10図は第1図における光ビーム発生部を光軸方向
に移動調整可能とする支持部の一具体例を示した斜視
図、第11図は第10図のB−B方向断面図、第12図は本発
明の第1の実施例において、各走査位置に対する像面湾
曲の量を示した説明図、第13図は本発明の第1の実施例
において、各走査位置に対する歪曲収差の量を示した説
明図、第14図は本発明の第2の実施例を示す斜視図、で
ある。 符号の説明 1……レーザ光源、2……結合レンズ、3……スリッ
ト、4……シリンドリカルレンズ、5……支持ケース、
6……回転多面鏡、6a……反射面、7……モータ、8…
…球面単レンズ、9……トーリック形状の反射鏡、10…
…感光ドラム(被走査面,像面)、11,12……光線、18
……平面鏡、19……スリット取付け穴、30……基板、31
……レール、32……長穴、33……止めネジ、34……固定
板。
FIG. 1 is a perspective view showing the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a field curvature in the sub-scanning direction when the radius of curvature in the main scanning direction of the toric reflector in FIG. 1 is changed. 4 is an explanatory view showing a change in the above, FIG. 3 is an explanatory view for explaining the correction function of the field curvature and the distortion aberration in the main scanning direction by the spherical single lens and the toric reflector in FIG. 1, FIG. FIG. 5 is a side view of a main part in FIG. 1, FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing each component and light rays in the sub-scanning direction cross section along the optical axis in FIG. 6 is an enlarged view of a portion A in FIG. 5, FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing each component and light ray in a cross section in the sub-scanning direction along the optical axis in FIG. The figure shows an enlarged view of part A when the beam diameter is changed by the slit in FIG. 7, and FIG. Changes in the beam waist diameter in the sub-scanning direction on the scanned surface and changes in the slit width for positioning the beam waist on the scanned surface when the light beam generator in the figure is moved in the optical axis direction. And FIG. 10 is a perspective view showing a specific example of a support portion for moving and adjusting the light beam generating portion in the optical axis direction in FIG. 1, and FIG. 11 is B of FIG. FIG. 12 is a cross-sectional view in the direction B, FIG. 12 is an explanatory view showing the amount of field curvature with respect to each scanning position in the first embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 14 is an explanatory view showing the amount of distortion aberration with respect to the scanning position, and FIG. 14 is a perspective view showing a second embodiment of the present invention. Explanation of reference numerals 1 ... Laser light source, 2 ... Coupling lens, 3 ... Slit, 4 ... Cylindrical lens, 5 ... Support case,
6 ... Rotating polygon mirror, 6a ... Reflecting surface, 7 ... Motor, 8 ...
… Spherical single lens, 9… toric reflector, 10…
... Photosensitive drum (scanned surface, image surface), 11, 12 ... Rays, 18
…… Plane mirror, 19 …… Slit mounting hole, 30 …… Board, 31
...... Rail, 32 …… Oval hole, 33 …… Set screw, 34 …… Fixing plate.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 丸山 竹介 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所家電研究所内 (72)発明者 本間 芳文 茨城県日立市東多賀町1丁目1番1号 株 式会社日立製作所多賀工場内 (56)参考文献 特開 昭60−186821(JP,A) 特開 昭58−63915(JP,A) 特開 昭62−65011(JP,A) 特開 昭61−126528(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Takesuke Maruyama Inventor Takesuke Maruyama 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama City, Kanagawa Prefecture Home Appliances Research Laboratory, Hitachi, Ltd. No. 1 Incorporated company Hitachi Ltd. Taga factory (56) Reference JP-A-60-186821 (JP, A) JP-A-58-63915 (JP, A) JP-A-62-65011 (JP, A) JP 61-126528 (JP, A)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光ビームを発生する光ビーム発生手段と、
発生した該光ビームを偏向面によって反射して該光ビー
ムを偏向させる偏向手段と、被走査面と、前記偏向手段
によって偏向された前記光ビームを前記被走査面上に結
像させるf・θ特性を有する結像光学系と、から成り、
前記偏向手段によって偏向された前記光ビームによって
前記被走査面上を走査する光走査装置において、 前記結像光学系は、球面単レンズと、 前記光ビームの走査方向に沿った断面が比較的大きい曲
率半径の円弧状をなし、該走査方向に対し垂直である垂
直方向に沿った断面が比較的小さな曲率半径の円弧状を
なし、かつその比較的小さな曲率半径の円弧は、走査方
向における中央位置から両端にかけて曲率半径が次第に
小さくなる傾向にあり、全体として樽形の表面形状の如
きトーリック面をなす反射面を有する反射鏡と、から成
り、 前記球面単レンズは、前記偏向手段によって偏向された
光ビームを前記反射鏡を介して前記被走査面上に収束さ
せて結像させる際、走査平面方向の像面湾曲を補正する
作用を持ち、 前記反射鏡は、走査平面と平行な断面内においては歪曲
収差を補正し、走査平面と垂直な断面内においては前記
偏向手段の偏向面と前記被走査面との間に光学的共役関
係を持たせて、前記偏向面の面倒れを補正すると共に像
面の湾曲を発生させずに光ビームを前記被走査面上に収
束させる作用を持ち、 前記光ビーム発生手段は、光源部と、該光源部から出射
した光ビームを前記偏向手段の偏向面上に走査方向に平
行な線状に結像させる光学系と、該光学系の前段または
後段に配され入射する光ビームのビーム径を制限するス
リットと、を具備し、該光学系と前記偏向手段の偏向面
との間の光軸方向に沿った距離を可変にし、且つ前記ス
リットのスリット幅をその可変距離に応じて変えること
により、前記被走査面上に結像する前記光ビームのスポ
ット径を変え得るようにしたことを特徴とする光走査装
置。
1. A light beam generating means for generating a light beam,
Deflection means for deflecting the generated light beam by the deflection surface to deflect the light beam, a surface to be scanned, and f · θ for forming an image of the light beam deflected by the deflection means on the surface to be scanned. And an imaging optical system having characteristics,
In the optical scanning device that scans the surface to be scanned with the light beam deflected by the deflecting means, the imaging optical system has a spherical single lens and a cross section of the light beam along the scanning direction is relatively large. A circular arc having a radius of curvature is formed, and a cross section along a vertical direction perpendicular to the scanning direction has an arc shape having a relatively small radius of curvature, and the circular arc having a relatively small radius of curvature is a central position in the scanning direction. To the both ends, the radius of curvature tends to become gradually smaller, and a reflecting mirror having a reflecting surface forming a toric surface such as a barrel-shaped surface as a whole, and the spherical single lens is deflected by the deflecting means. When the light beam is focused on the surface to be scanned through the reflecting mirror to form an image, it has a function of correcting the field curvature in the scanning plane direction. Distortion aberration is corrected in a cross section parallel to the plane, and in the cross section perpendicular to the scanning plane, an optical conjugate relationship is provided between the deflection surface of the deflecting means and the surface to be scanned to obtain the deflection surface. Has a function of correcting the surface tilt and converging the light beam on the surface to be scanned without generating the curvature of the image plane, the light beam generating means includes a light source unit and a light beam emitted from the light source unit. An optical system for forming a linear image parallel to the scanning direction on the deflecting surface of the deflecting means, and a slit arranged in a front stage or a rear stage of the optical system for limiting a beam diameter of an incident light beam. By changing the distance along the optical axis between the optical system and the deflecting surface of the deflecting means and changing the slit width of the slit according to the variable distance, the connection on the surface to be scanned is performed. The spot diameter of the imaged light beam can be changed An optical scanning device characterized in that.
【請求項2】特許請求の範囲第1項に記載の光走査装置
において、前記光ビーム発生手段は、該光ビーム発生手
段を光軸方向に沿って搬送可能な支持手段によって支持
されていることを特徴とする光走査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light beam generating means is supported by a supporting means capable of transporting the light beam generating means along the optical axis direction. An optical scanning device.
【請求項3】特許請求の範囲第1項に記載の光走査装置
において、前記光ビーム発生手段の前記光源部は所定の
位置に固定され、前記光学系及びスリットは、その両者
を光軸方向に沿って搬送可能な支持手段によって支持さ
れていることを特徴とする光走査装置。
3. The optical scanning device according to claim 1, wherein the light source section of the light beam generating means is fixed at a predetermined position, and the optical system and the slit both have the optical axis direction. An optical scanning device, characterized in that the optical scanning device is supported by a supporting means that can be conveyed along the.
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JPS5863915A (en) * 1981-10-12 1983-04-16 Fujitsu Ltd Optical scanner
DE3404407C1 (en) * 1984-02-08 1985-08-22 Mergenthaler Linotype Gmbh, 6236 Eschborn Optical-mechanical deflector
JPH0619494B2 (en) * 1984-11-24 1994-03-16 ミノルタカメラ株式会社 Optical scanning device
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