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JPH09197317A - Optical scanning device and lens unit for the same - Google Patents

Optical scanning device and lens unit for the same

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Publication number
JPH09197317A
JPH09197317A JP509196A JP509196A JPH09197317A JP H09197317 A JPH09197317 A JP H09197317A JP 509196 A JP509196 A JP 509196A JP 509196 A JP509196 A JP 509196A JP H09197317 A JPH09197317 A JP H09197317A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens
optical
deflected
light beam
scanning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP509196A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seizo Suzuki
清三 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP509196A priority Critical patent/JPH09197317A/en
Publication of JPH09197317A publication Critical patent/JPH09197317A/en
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  • Lenses (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease the number of components of the optical system of an optical scanning device and to reduce the cost of the optical scanning device by integrating three kinds of lens into a unit. SOLUTION: A cylinder lens 16 converges luminous flux, which is coupled by a coupling lens 12, in a sub-scan corresponding direction to form a linear image which is long in a mainscan corresponding direction. Further, a scan imaging lens 20 converges deflected luminous flux, which is deflected at an equal angular speed by an optical deflector having a deflection reflecting surface 18 nearby the image formation position of the linear image on a scanned surface to equalize the speed of an optical scan on the scanned surface. Further, a synchronizing lens 22 converges the deflected luminous flux on a synchronous optical detecting element 28 which detects the deflected luminous flux which is deflected by the optical deflector to travel to an effective image area. Those cylinder lens 16, scan imaging lens 20, and synchronizing lens 22 are integrated successively in the main scan corresponding direction to constitute the lens unit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置および
光走査装置用のレンズユニットに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical scanning device and a lens unit for the optical scanning device.

【0002】[0002]

【従来の技術】光走査装置は一般に4種のレンズを含ん
でいる。即ち、一般に半導体レーザ(LDと略記する)
である光源からの光束をカップリングする「カップリン
グレンズ」、カップリングされた光束を副走査対応方向
(光源から被走査面に到る光路を光学系の光軸に沿って
直線的に展開した仮想的な光路上で副走査方向と平行的
に対応する方向)に収束させ、主走査対応方向(上記仮
想的な光路上で主走査方向と平行的に対応する方向)に
長い線像として結像させる「シリンダレンズ」、上記線
像の結像位置近傍に偏向反射面を持つ光偏向器により等
角速度的に偏向された偏向光束を被走査面に向けて集光
させ被走査面の光走査を等速化する「走査結像レンズ」
および、有効画像領域へ向かう偏向光束を同期光検知素
子に向かって集光する「同期レンズ」の4種である。
2. Description of the Related Art Optical scanning devices generally include four types of lenses. That is, generally a semiconductor laser (abbreviated as LD)
Is a "coupling lens" for coupling the light flux from the light source, the coupled light flux is expanded in the sub-scanning corresponding direction (the optical path from the light source to the scanned surface is linearly expanded along the optical axis of the optical system. It converges in a direction parallel to the sub-scanning direction on the virtual optical path) and forms a long line image in the main scanning corresponding direction (direction parallel to the main scanning direction on the virtual optical path). "Cylinder lens" for forming an image, a deflected light beam deflected at a constant angular velocity by an optical deflector having a deflecting / reflecting surface in the vicinity of the image forming position of the above line image is condensed toward the surface to be scanned, and optical scanning of the surface to be scanned "Scanning imaging lens" for uniform speed
There are four types of "synchronous lens" for converging the deflected light flux toward the effective image area toward the synchronous light detecting element.

【0003】近来、光走査装置のコスト低減化を目し
て、これら4種のレンズの1以上を互いにレンズユニッ
トとして一体化することが提案されている。例えば、特
開平3−274016号公報は、カップリングであるコ
リメートレンズと同期レンズと走査結像レンズとを一体
化したレンズユニットを開示している。
Recently, in order to reduce the cost of an optical scanning device, it has been proposed to integrate one or more of these four types of lenses as a lens unit. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 3-274016 discloses a lens unit in which a collimating lens that is a coupling, a synchronizing lens, and a scanning imaging lens are integrated.

【0004】このレンズユニットをプラスチック材料で
成形加工した場合、温・湿度の影響でコリメートレンズ
の焦点距離が変動すると、被走査面に対し光走査ビーム
の結像位置が大きく変動するため、上記温・湿度の変動
に伴う光スポット径の変動を抑えるのに光走査装置内部
の温・湿度を所定の状態に制御するための高価な制御手
段が必要となる。従って、このようなレンズユニットは
レンズ系のコストを低減することはできても、光走査装
置全体としてのコストはかえって高くついてしまう場合
がある。
When this lens unit is molded with a plastic material, if the focal length of the collimator lens changes due to the influence of temperature and humidity, the image forming position of the optical scanning beam with respect to the surface to be scanned changes greatly. An expensive control means for controlling the temperature / humidity inside the optical scanning device to a predetermined state is required to suppress the fluctuation of the light spot diameter due to the fluctuation of humidity. Therefore, although such a lens unit can reduce the cost of the lens system, the cost of the optical scanning device as a whole may be rather high.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑み、光走査装置において、複数のレンズをレンズ
ユニットとして一体化し、レンズユニットおよび光走査
装置自体のコストを低減化することを課題とする。
In view of the above-mentioned circumstances, the present invention aims to reduce the cost of the lens unit and the optical scanning device itself by integrating a plurality of lenses as a lens unit in the optical scanning device. To do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置用
のレンズユニットは、シリンダレンズと、走査結像レン
ズと、同期レンズとを一体化してなる(請求項1)。
A lens unit for an optical scanning device according to the present invention comprises a cylinder lens, a scanning imaging lens, and a synchronous lens, which are integrated with each other (claim 1).

【0007】「シリンダレンズ」は、光源から放射さ
れ、カップリングレンズによりカップリングされた光束
を副走査対応方向に収束させて主走査対応方向に長い線
像に結像させるレンズである。カップリングされた光束
は「平行光束」でもよいし「弱い発散性の光束あるいは
弱い収束性の光束」でもよい。
The "cylinder lens" is a lens which converges the light beam emitted from the light source and coupled by the coupling lens in the sub-scanning corresponding direction to form a long line image in the main-scanning corresponding direction. The coupled light beam may be a “parallel light beam” or a “weakly divergent light beam or a weakly convergent light beam”.

【0008】「走査結像レンズ」は、線像の結像位置近
傍に偏向反射面を持つ光偏向器により等角速度的に偏向
された偏向光束を被走査面に向かって集光させ、被走査
面の光走査を等速化させるレンズである。
The "scanning / imaging lens" condenses a deflected light beam deflected at a constant angular velocity by an optical deflector having a deflecting / reflecting surface in the vicinity of an image forming position of a line image toward a surface to be scanned and scans the surface to be scanned. It is a lens that makes the optical scanning of the surface uniform.

【0009】「同期レンズ」は、光偏向器により偏向さ
れて有効画像領域(光走査が有効に行なわれるべき領
域)へ向かう偏向光束を検知する同期光検知素子に向か
って偏向光束を集光させるレンズである。
The "synchronous lens" collects the deflected light beam toward a synchronous light detecting element which detects the deflected light beam deflected by the optical deflector and directed to the effective image region (the region where the optical scanning should be effectively performed). It is a lens.

【0010】このように、この発明のレンズユニットで
は「光源からの光束をカップリングするカップリングレ
ンズ」はユニット化されない。
As described above, in the lens unit of the present invention, the "coupling lens for coupling the light flux from the light source" is not unitized.

【0011】ユニット化される上記シリンダレンズ、走
査結像レンズおよび同期レンズは、互いに主走査対応方
向に連ねられた状態で一体化される。その場合、順序
は、例えば、シリンダレンズ・走査結像レンズ・同期レ
ンズの順序でも良いが、「同期レンズを、シリンダレン
ズと走査結像レンズが挾む」ような順序でもよい(請求
項2)。
The cylinder lens, the scanning imaging lens and the synchronizing lens which are unitized are integrated in a state where they are connected to each other in the main scanning corresponding direction. In that case, the order may be, for example, the order of the cylinder lens, the scanning imaging lens, and the synchronous lens, or may be the order that "the synchronous lens is sandwiched between the cylinder lens and the scanning imaging lens" (claim 2). .

【0012】普通の光学配置では、シリンダレンズと走
査レンズとを別個に配備した場合、両レンズ間に空間が
できるが、請求項2記載のレンズユニットのような順序
で3つのレンズを一体化すると、同期レンズを上記空間
に配備することにより上記空間を無駄なく有効に利用で
きる。
In the ordinary optical arrangement, when the cylinder lens and the scanning lens are separately provided, a space is formed between the two lenses. However, when the three lenses are integrated in the same order as the lens unit according to claim 2. By disposing the synchronous lens in the space, the space can be effectively used without waste.

【0013】請求項2記載のレンズユニットの場合、光
偏向器へ入射する光束が走査結像レンズ光軸となす角を
θi、有効画像領域の最大画角をθS、シリンダレンズか
ら偏向反射面に到る距離をl0、最大画角:θSで偏向さ
れた偏向光束が走査結像レンズの第1面(光偏向器側の
面)へ入射する位置と偏向反射面との距離の走査結像レ
ンズ光軸方向の成分をl1とするとき、これらが条件: (1) 5mm<l0(θi−θS)<40mm (2) |l0・cosθS−l1|<20mm を満足することが望ましい(請求項3)。
In the lens unit according to the second aspect, the angle formed by the light beam incident on the optical deflector with the optical axis of the scanning imaging lens is θ i , the maximum angle of view of the effective image area is θ S , and the light is deflected and reflected from the cylinder lens. the distance reaching the surface l 0, the maximum angle of view: theta first side of the deflected deflected light beam scanning and imaging lens S distance between the position and the deflection reflecting surface is incident on (the surface of the optical deflector side) When the component of the scanning imaging lens in the optical axis direction is l 1 , these conditions are: (1) 5 mm <l 0i −θ S ) <40 mm (2) | l 0 · cos θ S −l 1 | < It is desirable to satisfy 20 mm 2 (Claim 3).

【0014】請求項1または2または3記載の光走査装
置用のレンズユニットは、ガラスを素材とし、これを成
形加工して作製することもできるが、「プラスチックに
よる一体成形」により作製することができる(請求項
4)。
The lens unit for the optical scanning device according to the first aspect, the second aspect, or the third aspect can be manufactured by molding glass, and can be manufactured by "integral molding with plastic". Yes (claim 4).

【0015】この発明の光走査装置は「光源からの光束
をカップリングレンズによりカップリングし、カップリ
ングされた光束をシリンダレンズにより副走査対応方向
に集光させて主走査対応方向に長い線像に結像させ、上
記線像の結像位置近傍に偏向反射面を有する光偏向器に
より等角速度的に偏向させ、偏向光束を走査結像レンズ
により被走査面に向かって集光させ、被走査面の等速的
な光走査を行なう光走査装置」であって、有効画像領域
へ向かう偏向光束を検知する同期光検知素子に向かって
上記偏向光束を集光させる同期レンズを有し、シリンダ
レンズ、走査結像レンズおよび同期レンズとして、請求
項1または2または3または4記載の光走査装置用のレ
ンズユニットを用いることを特徴とする(請求項5)。
The optical scanning device according to the present invention includes: "A light beam from a light source is coupled by a coupling lens, and the coupled light beam is condensed by a cylinder lens in the sub-scanning corresponding direction to form a long line image in the main-scanning corresponding direction. To form an image on the scanning line, and deflect the beam at a constant angular velocity by an optical deflector having a deflecting / reflecting surface near the image forming position of the line image. An optical scanning device for performing constant-speed optical scanning of a surface, which has a synchronous lens for converging the deflected light beam toward a synchronous light detection element for detecting the deflected light beam toward the effective image area, and a cylinder lens The lens unit for an optical scanning device according to claim 1 or 2 or 3 or 4 is used as the scanning and imaging lens and the synchronizing lens (claim 5).

【0016】請求項5記載の光走査装置においては「光
源であるLDの近傍に同期光検知素子を配備し、LDを
発光制御する回路と、同期光検知素子の検出回路とを同
一回路基板に設ける」ことができる(請求項6)。勿論
この請求項6記載の光走査装置においてはレンズユニッ
トにおける3つのレンズの配列は請求項2のレンズユニ
ットのレンズ配列になる。
In the optical scanning device according to the fifth aspect, "a circuit for arranging a synchronous light detecting element in the vicinity of the LD which is a light source, and a circuit for controlling light emission of the LD and a detecting circuit for the synchronous light detecting element are provided on the same circuit board. Can be provided ”(Claim 6). Of course, in the optical scanning device of the sixth aspect, the arrangement of the three lenses in the lens unit is the lens arrangement of the lens unit of the second aspect.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】図1は請求項1〜6記載の発明の
実施の1形態を略示している。光源であるLD10から
放射された発散性の光束はカップリングレンズ12によ
りカップリングされ、平行光束あるいは弱い収束光束も
しくは弱い発散光束となる。カップリングレンズ12は
光学ガラスにより形成されており、従って温・湿度の影
響を受けにくい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 schematically shows an embodiment of the invention described in claims 1-6. The divergent light beam emitted from the LD 10 which is the light source is coupled by the coupling lens 12 to be a parallel light beam, a weak convergent light beam, or a weak divergent light beam. Since the coupling lens 12 is made of optical glass, it is hardly affected by temperature and humidity.

【0018】カップリングされた光束はビーム整形用の
アパーチュア14を通過し、副走査対応方向(図面に直
交する方向)にのみ正のパワーを持つシリンダレンズ1
6により集光されて光偏向器の偏向反射面18の近傍に
主走査対応方向に長い線像に結像する。光偏向器はポリ
ゴンミラーや回転単面鏡、回転2面鏡等の公知のものを
適宜利用できるが、この実施の形態では回転単面鏡が想
定され、線像は偏向反射面18の回転軸18Aの位置が
線像の長手方向中央部になるように結像する。
The coupled light beam passes through the beam shaping aperture 14 and has a positive power only in the sub-scanning corresponding direction (direction orthogonal to the drawing).
The light is condensed by 6 to form a long line image in the main scanning corresponding direction in the vicinity of the deflection reflection surface 18 of the optical deflector. As the optical deflector, a known one such as a polygon mirror, a rotating single-sided mirror, a rotating double-sided mirror or the like can be appropriately used. In this embodiment, a rotating single-sided mirror is assumed, and the line image is the rotation axis of the deflective reflection surface 18. The image is formed so that the position of 18A is the center of the line image in the longitudinal direction.

【0019】偏向反射面18により反射された光束は偏
向反射面18の(時計回りの)回転に伴い時計方向へ等
角速度的に偏向する。偏向光束は先ず同期レンズ22に
入射する。同期レンズ22は、入射してくる偏向光束を
同期光検知素子28(受光素子)に向けて集光する。集
光された光束は同期用スリット30を通過して同期光検
知素子28に入射し、同期光検知素子28から受光信号
が発せられる。図1の角:θdは、このときの偏向光束
の主光線と走査結像レンズ20の光軸がなす角である。
The light beam reflected by the deflecting / reflecting surface 18 is deflected in a clockwise direction at a constant angular velocity as the deflecting / reflecting surface 18 rotates (clockwise). The polarized light beam first enters the synchronous lens 22. The synchronous lens 22 condenses the incident deflected light flux toward the synchronous light detecting element 28 (light receiving element). The condensed light flux passes through the synchronizing slit 30 and enters the synchronizing light detecting element 28, and a light receiving signal is emitted from the synchronizing light detecting element 28. The angle θd in FIG. 1 is the angle formed by the principal ray of the deflected light beam and the optical axis of the scanning imaging lens 20 at this time.

【0020】偏向光束はさらに偏向されて走査結像レン
ズ20に入射する。走査結像レンズ20は偏向光束を被
走査面26に向かって集光させる。走査結像レンズ20
により集光された偏向光束は被走査面26に光スポット
を形成し、この光スポットにより被走査面26の光走査
が行なわれる。
The deflected light beam is further deflected and enters the scanning and imaging lens 20. The scanning imaging lens 20 focuses the deflected light beam toward the surface to be scanned 26. Scanning imaging lens 20
The deflected light flux condensed by the above forms a light spot on the surface to be scanned 26, and the light spot scans the surface to be scanned 26.

【0021】光スポットが被走査面26上で、走査結像
レンズ20の光軸24からW/2だけ離れた位置P(光
走査開始位置)に達すると光走査が開始される。即ち、
同期光検知素子28が発した受光信号に基づき、光走査
が光走査開始位置Pで開始されるように光走査の同期が
取られる。上記「W」は有効画像領域である。走査結像
レンズ20は有効画像領域内で光スポットによる光走査
を等速化する機能を持つ。
When the light spot reaches a position P (light scanning start position) on the surface to be scanned 26, which is separated by W / 2 from the optical axis 24 of the scanning imaging lens 20, optical scanning is started. That is,
The optical scanning is synchronized so that the optical scanning is started at the optical scanning start position P based on the light reception signal generated by the synchronous light detection element 28. The “W” is an effective image area. The scanning / imaging lens 20 has a function of making the optical scanning by the light spot uniform in the effective image area.

【0022】さて、図1に示す実施の形態で、カップリ
ングレンズ12によりカップリングされた光束を副走査
対応方向に収束させて主走査対応方向に長い線像に結像
させるシリンダレンズ16と、線像の結像位置近傍に偏
向反射面18を持つ光偏向器により等角速度的に偏向さ
れた偏向光束を被走査面に向かって集光させ、被走査面
の光走査を等速化させる走査結像レンズ20と、光偏向
器に偏向されて有効画像領域へ向かう偏向光束を検知す
る同期光検知素子28に向かって偏向光束を集光させる
同期レンズ22とは「主走査対応方向に連ねて一体化」
され「レンズユニット」を構成している(請求項1)。
このレンズユニットは「プラスチックにより一体成形」
されている(請求項4)。
Now, in the embodiment shown in FIG. 1, a cylinder lens 16 for converging the light beam coupled by the coupling lens 12 in the sub-scanning corresponding direction to form a long line image in the main scanning corresponding direction, A scan for converging a deflected light beam deflected at a constant angular velocity by an optical deflector having a deflecting / reflecting surface 18 in the vicinity of the image forming position of a line image toward a surface to be scanned to make the optical scanning of the surface to be scanned at a constant speed. The image forming lens 20 and the synchronous lens 22 that collects the deflected light beam toward the synchronous light detection element 28 that detects the deflected light beam that is deflected by the optical deflector and travels toward the effective image area are described as "continuous in the main scanning corresponding direction. Unity "
And constitutes a "lens unit" (claim 1).
This lens unit is "integrally molded from plastic"
(Claim 4).

【0023】カップリングレンズ12の焦点距離を
C、走査結像レンズ20の主走査対応方向に関する焦
点距離をfmとすると、カップリングされた光束が平行
光束である場合、カップリングレンズ12と走査結像レ
ンズ20とによる主走査対応方向の「横倍率」は(fm
C)であり(シリンダレンズ16は主走査対応方向には
パワーを持たないので、上記倍率に影響しない)、主走
査対応方向の「縦倍率」は(fm/fC)2であり、通常fm
>>fCであるため上記縦倍率は大きくなる。もし、カ
ップリングレンズ12がプラスチック製であると、温・
湿度の影響で焦点距離:fCが変動した場合、上記縦倍
率が大きく変動し、光スポット径は主走査方向において
大きく変動してしまう。
Assuming that the focal length of the coupling lens 12 is f C and the focal length of the scanning imaging lens 20 in the main scanning corresponding direction is f m , when the coupled light flux is a parallel light flux, "lateral magnification" in the main scanning corresponding direction by the scanning and imaging lens 20 (f m /
f C ) (since the cylinder lens 16 has no power in the main scanning corresponding direction, it does not affect the above magnification), and the “vertical magnification” in the main scanning corresponding direction is (f m / f C ) 2 . Usually f m
Since >> f C , the vertical magnification becomes large. If the coupling lens 12 is made of plastic,
When the focal length: f C fluctuates due to the influence of humidity, the vertical magnification largely fluctuates, and the light spot diameter fluctuates greatly in the main scanning direction.

【0024】図1の実施の形態では、カップリングレン
ズ12をレンズユニットと別体にしたので、レンズユニ
ットをプラスチックで形成しつつも、カップリングレン
ズを温・湿度の影響のないガラス素材で構成することが
でき、上記「カップリングレンズの焦点距離変動」に伴
う主走査方向の光スポット径変動の問題を有効に軽減で
きる。
In the embodiment shown in FIG. 1, since the coupling lens 12 is formed separately from the lens unit, the coupling lens is made of a glass material which is not affected by temperature and humidity while the lens unit is made of plastic. Therefore, it is possible to effectively reduce the problem of the fluctuation of the light spot diameter in the main scanning direction due to the above-mentioned “variation of the focal length of the coupling lens”.

【0025】カップリングレンズ12とシリンダレンズ
16と走査結像レンズ20とによるレンズ系の「副走査
対応方向の縦倍率」は一般に、前記主走査対応方向の縦
倍率に比して小さい。このため、シリンダレンズにおけ
る温・湿度の影響は副走査対応方向の縦倍率に対して小
さい。従って、シリンダレンズをプラスチック化するこ
とができる。
The "longitudinal magnification in the sub-scanning corresponding direction" of the lens system including the coupling lens 12, the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20 is generally smaller than the vertical magnification in the main scanning corresponding direction. Therefore, the influence of temperature and humidity on the cylinder lens is small with respect to the vertical magnification in the sub-scanning corresponding direction. Therefore, the cylinder lens can be made plastic.

【0026】図1に示すように、レンズユニットは、同
期レンズ22を、シリンダレンズ16と走査結像レンズ
20とで挾むようにして一体化した形態となっている
(請求項2)。即ち、シリンダレンズ16と走査結像レ
ンズ20との間に形成される空間部分に同期レンズ22
を配備し、同期レンズ22によりシリンダレンズ16と
走査結像レンズ20とを繋ぎあわせて一体化したことに
より、上記空間部分を有効に利用している。
As shown in FIG. 1, the lens unit has a form in which a synchronous lens 22 is integrated so as to be sandwiched between the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20 (claim 2). That is, the synchronization lens 22 is provided in the space formed between the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20.
Is provided and the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20 are connected and integrated by the synchronous lens 22, so that the above-mentioned space portion is effectively used.

【0027】上記空間をそのまま空間として残し、同期
レンズ22を走査結像レンズ29に関しシリンダレンズ
16と反対側に配する場合よりも、レンズユニットの
「レンズ連なり方向の長さ」を短くでき、レンズユニッ
トをコンパクト化できる。
The "length in the lens connecting direction" of the lens unit can be shortened as compared with the case where the synchronous lens 22 is arranged on the side opposite to the cylinder lens 16 with respect to the scanning imaging lens 29 while leaving the above space as it is. The unit can be made compact.

【0028】図2は、図1の実施の形態におけるレンズ
ユニットと偏向反射面18との位置関係を示している。
図示のように、シリンダレンズ16から偏向反射面18
の偏向の起点18Aに到る距離を「l0」、シリンダレ
ンズ16を介して光偏向器へ入射する光束が走査結像レ
ンズ光軸24となす角を「θi」、有効画像領域の最大
画角を「θS」、最大画角:θSで偏向された偏向光束の
走査結像レンズ20の第1面への入射位置bと偏向反射
面18との距離の光軸24の方向の成分を「l1」とす
る。また、偏向反射面18による偏向の起点を中心と
し、半径を上記l0とする円弧CRが最大画角:θSで偏
向された偏向光束(の主光線)と交わる交点をaとする
とき「点a,b間の距離」の光軸24の方向への成分を
「m」とする。
FIG. 2 shows the positional relationship between the lens unit and the deflecting / reflecting surface 18 in the embodiment of FIG.
As illustrated, the cylinder lens 16 is deflected to the deflecting / reflecting surface 18
Maximum distance leading to the starting point 18A of the deflection of the "l 0", the angle which the light beam makes with the scanning and imaging lens optical axis 24 via the cylindrical lens 16 is incident on the light deflector "theta i", the effective image area of the In the direction of the optical axis 24, the distance between the deflection reflection surface 18 and the incident position b of the deflected light beam deflected at the angle of view “θ S ” and the maximum angle of view: θ S on the first surface of the scanning imaging lens 20. Let the component be "l 1 ". In addition, when the intersection point (the principal ray) of the deflected light beam deflected at the maximum angle of view: θ S is a, the arc CR having the origin of the deflection by the deflecting / reflecting surface 18 as the center and having the radius of l 0 is “ The component of the “distance between points a and b” in the direction of the optical axis 24 is “m”.

【0029】するとシリンダレンズ16の主走査対応方
向の中央部「c」と上記点「a」との間の距離:Sは
「S≒l0(θi−θS)」で表される。距離:Sが条件
(1)の上限値:40mmを超えると、レンズユニット
としての主走査対応方向の長さが長くなり材料や成形技
術状のコストが高くなりユニット化のメリットがなくな
る。条件(1)の下限値:4mmを下回ると、シリンダ
レンズ16と走査結像レンズ20との間に同期レンズ2
2を配備することが困難になる。
Then, the distance S between the center "c" of the cylinder lens 16 in the main scanning corresponding direction and the point "a" is represented by "S≈l 0iS )". If the distance: S exceeds the upper limit value of 40 mm of the condition (1): 40 mm, the length in the main scanning corresponding direction as the lens unit becomes long, the cost of materials and molding technology becomes high, and the merit of unitization disappears. When the lower limit value of the condition (1) is less than 4 mm, the synchronous lens 2 is provided between the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20.
2 becomes difficult to deploy.

【0030】「m」は「(l0・cosθS−l1)」で
与えられ、|m|が条件(2)の上限値:20mmを超
えるとシリンダレンズ16と走査結像レンズ20との位
置関係上、これらを同期レンズ22を介して一体化する
ことが困難となり、強いて一体化しようとするとレンズ
ユニットが長尺化し、材料や成形技術状のコストが高く
なりユニット化のメリットがなくなる。
“M” is given by “(l 0 · cos θ S −l 1 )”, and when | m | exceeds the upper limit value of the condition (2): 20 mm, the cylinder lens 16 and the scanning imaging lens 20 are separated. Due to the positional relationship, it becomes difficult to integrate them via the synchronous lens 22, and if they are attempted to be integrated by force, the lens unit becomes long, the cost of materials and molding technology increases, and the merit of unitization disappears.

【0031】図3は、図1の実施の形態におけるLD1
0と同期光検知素子28の近傍の様子を説明するための
図である。LD10とカップリングレンズ12とは光源
用ユニット40としてユニット化され、ハウジング50
に設けられている。同期光検知素子28はLD10の近
傍に配備され、LD10を発光制御する回路(図示され
ず)と、同期光検知素子28の検出回路(図示されず)
とは同一回路基板60に設けられている(請求項6)。
このように構成することにより光走査装置をより小型化
・低コスト化することが可能になる。
FIG. 3 shows the LD1 in the embodiment of FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a state in the vicinity of 0 and the synchronous light detecting element 28. The LD 10 and the coupling lens 12 are unitized as a light source unit 40, and a housing 50
It is provided in. The synchronous light detecting element 28 is arranged in the vicinity of the LD 10, and a circuit (not shown) for controlling the light emission of the LD 10 and a detecting circuit (not shown) for the synchronous light detecting element 28.
Are provided on the same circuit board 60 (claim 6).
With such a configuration, it becomes possible to further reduce the size and cost of the optical scanning device.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば光走査装置および光走査装置用のレンズユニットを実
現できる。請求項1〜4記載のレンズユニットは、3種
のレンズを一体としてユニット化することにより、光走
査装置における光学系の部品点数の低減により、光走査
装置の大幅なコストダウンを可能とする。
As described above, according to the present invention, the optical scanning device and the lens unit for the optical scanning device can be realized. In the lens unit according to the first to fourth aspects, the three types of lenses are integrated into a unit, and the number of parts of the optical system in the optical scanning device is reduced, thereby enabling a large cost reduction of the optical scanning device.

【0033】請求項4記載のレンズユニットは製造容易
であり、製造金型において各レンズ相互の位置精度を十
分に高くしておくことにより、3種のレンズ間の位置精
度が良好になり、これらレンズの組付けの容易化を可能
とする。
The lens unit according to claim 4 is easy to manufacture, and the positional accuracy between the three types of lenses is improved by sufficiently increasing the positional accuracy between the lenses in the manufacturing die. Enables easy assembly of the lens.

【0034】請求項5,6記載の光走査装置は、装置の
低コスト化・コンパクト化を可能にする。
The optical scanning device according to claims 5 and 6 enables cost reduction and downsizing of the device.

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

【図1】この発明の実施の1形態を説明するための図で
ある。
FIG. 1 is a diagram for describing one embodiment of the present invention.

【図2】図1の形態において請求項3記載の発明の条件
(1),(2)を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining conditions (1) and (2) of the invention according to claim 3 in the form of FIG.

【図3】図1の形態における請求項6記載の発明の特徴
部分を説明する図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a characteristic part of the invention according to claim 6 in the form of FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 LD(光源) 12 カップリングレンズ 16 シリンダレンズ 18 偏向反射面 20 走査結像レンズ 22 同期レンズ 26 被走査面 10 LD (Light Source) 12 Coupling Lens 16 Cylinder Lens 18 Deflection / Reflection Surface 20 Scanning Imaging Lens 22 Synchronization Lens 26 Scanned Surface

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源から放射され、カップリングレンズに
よりカップリングされた光束を副走査対応方向に収束さ
せて主走査対応方向に長い線像に結像させるシリンダレ
ンズと、 上記線像の結像位置近傍に偏向反射面を持つ光偏向器に
より等角速度的に偏向された偏向光束を被走査面に向か
って集光させ、被走査面の光走査を等速化させる走査結
像レンズと、 上記光偏向器により偏向されて有効画像領域へ向かう偏
向光束を検知する同期光検知素子に向かって上記偏向光
束を集光させる同期レンズとを、 主走査対応方向に連ねて一体化して構成したことを特徴
とする光走査装置用のレンズユニット。
1. A cylinder lens for converging a light beam emitted from a light source and coupled by a coupling lens in a sub-scanning corresponding direction to form a long line image in the main scanning corresponding direction, and an image formation of the line image. A scanning imaging lens for converging a deflected light beam deflected at a constant angular velocity by a light deflector having a deflecting / reflecting surface in the vicinity of the position toward a surface to be scanned to make optical scanning of the surface to be scanned at a constant speed. A synchronous lens that condenses the deflected light beam toward a synchronous light detection element that detects the deflected light beam that is deflected by the optical deflector and heads for the effective image area is integrated in a line in the main scanning corresponding direction. A lens unit for a characteristic optical scanning device.
【請求項2】請求項1記載の光走査装置用のレンズユニ
ットにおいて、 同期レンズを、シリンダレンズと走査結像レンズが挾む
ようにして、これらレンズが一体化されていることを特
徴とする光走査装置用のレンズユニット。
2. A lens unit for an optical scanning device according to claim 1, wherein the synchronizing lens is integrated so that the cylinder lens and the scanning imaging lens are sandwiched therebetween. Lens unit for.
【請求項3】請求項2記載の光走査装置用のレンズユニ
ットにおいて、 光偏向器へ入射する光束が走査結像レンズ光軸となす角
をθi、有効画像領域の最大画角をθS、シリンダレンズ
から偏向反射面に到る距離をl0、上記最大画角:θS
偏向された偏向光束が走査結像レンズの第1面へ入射す
る位置と上記偏向反射面との距離の走査結像レンズ光軸
方向の成分をl1とするとき、これらが、条件: (1) 5mm<l0(θi−θS)<40mm (2) |l0・cosθS−l1|<20mm を満足することを特徴とする光走査装置用のレンズユニ
ット。
3. The lens unit for an optical scanning device according to claim 2, wherein an angle formed by a light beam incident on the optical deflector with the optical axis of the scanning imaging lens is θ i , and a maximum angle of view of the effective image area is θ S. , The distance from the cylinder lens to the deflecting / reflecting surface is l 0 , and the distance between the deflecting / reflecting surface and the position where the deflected light beam deflected at the maximum angle of view: θ S is incident on the first surface of the scanning imaging lens. When the component in the optical axis direction of the scanning / imaging lens is l 1 , these conditions are: (1) 5 mm <l 0i −θ S ) <40 mm (2) | l 0 · cos θ S −l 1 | A lens unit for an optical scanning device, which satisfies <20 mm.
【請求項4】請求項1または2または3記載の光走査装
置用のレンズユニットにおいて、 プラスチックにより一体成形されていることを特徴とす
る光走査装置用のレンズユニット。
4. A lens unit for an optical scanning device according to claim 1, 2, or 3, wherein the lens unit is integrally molded of plastic.
【請求項5】光源からの光束をカップリングレンズによ
りカップリングし、カップリングされた光束をシリンダ
レンズにより副走査対応方向に集光させて主走査対応方
向に長い線像に結像させ、上記線像の結像位置近傍に偏
向反射面を有する光偏向器により等角速度的に偏向さ
せ、偏向光束を走査結像レンズにより被走査面に向かっ
て集光させ、被走査面の等速的な光走査を行なう光走査
装置において、 有効画像領域へ向かう偏向光束を検知する同期光検知素
子に向かって上記偏向光束を集光させる同期レンズを有
し、 上記シリンダレンズ、走査結像レンズおよび同期レンズ
として、請求項1または2または3または4記載の光走
査装置用のレンズユニットを用いることを特徴とする光
走査装置。
5. A light beam from a light source is coupled by a coupling lens, and the coupled light beam is condensed by a cylinder lens in a sub-scanning corresponding direction to form a long line image in the main-scanning corresponding direction. An optical deflector having a deflecting / reflecting surface in the vicinity of the image forming position of the line image deflects it at a constant angular velocity, and the deflected light beam is condensed toward the surface to be scanned by the scanning image forming lens. In an optical scanning device for performing optical scanning, a synchronous lens for condensing the deflected light beam toward a synchronous light detecting element for detecting the deflected light beam toward the effective image area is provided, and the cylinder lens, the scanning imaging lens, and the synchronous lens. An optical scanning device comprising: a lens unit for an optical scanning device according to claim 1 or 2 or 3 or 4.
【請求項6】請求項5記載の光走査装置において、 光源であるLDの近傍に同期光検知素子を配備し、上記
LDを発光制御する回路と、上記同期光検知素子の検出
回路とを同一回路基板に設けたことを特徴とする光走査
装置。
6. The optical scanning device according to claim 5, wherein a synchronous light detecting element is provided in the vicinity of the LD which is a light source, and the circuit for controlling the emission of the LD and the detecting circuit for the synchronous light detecting element are the same. An optical scanning device provided on a circuit board.
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Cited By (5)

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