JPH0933833A - Optical scanning device - Google Patents

Optical scanning device

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Publication number
JPH0933833A
JPH0933833A JP18554495A JP18554495A JPH0933833A JP H0933833 A JPH0933833 A JP H0933833A JP 18554495 A JP18554495 A JP 18554495A JP 18554495 A JP18554495 A JP 18554495A JP H0933833 A JPH0933833 A JP H0933833A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
beams
polygon mirror
center
rotating
rotating polygon
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18554495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiro Akatsu
和宏 赤津
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.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
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Publication of JPH0933833A publication Critical patent/JPH0933833A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】複数ビームで走査した場合にすべてのビームが
走査できる範囲の角度を最大にする。また、何らかの誤
差が生じても急に走査できる範囲の角度が小さくならな
いようにする。 【解決手段】複数ビームの交差点を、回転多面鏡の面か
ら反射した後L1だけ進んだところにするように配置し
た。また、すべてのビームが走査できる範囲の角度が大
きく良好な領域の中央にL1が来るように配置した。
(57) Abstract: When scanning with a plurality of beams, the angle of the range in which all the beams can be scanned is maximized. Moreover, even if some error occurs, the angle of the scannable range is not made small. SOLUTION: The intersection of a plurality of beams is arranged so as to be a point which is advanced by L1 after being reflected from the surface of the rotary polygon mirror. Further, it was arranged so that L1 would come to the center of a good region where the angle of the range in which all the beams can be scanned was large.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、レーザビームプリン
タ、コピー装置等に使用される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 used in laser beam printers, copying machines and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】図2は、従来の光走査装置の全体概略図
を示したものであり、図3はその回転多面鏡近傍の図を
示したものである。本説明においては、説明を簡単にす
るために2ビームの例を示す。また、それ以上ビームの
場合でも最も両端の光を2本と考えれば、2ビームの場
合と同じように考えることができる。
2. Description of the Related Art FIG. 2 is a schematic view of a conventional optical scanning device, and FIG. 3 is a view of the vicinity of a rotary polygon mirror. In this description, an example of two beams is shown to simplify the description. Further, in the case of more beams, if the two light beams at both ends are considered to be two, it can be considered as in the case of two beams.

【0003】図2のように少なくとも2つの光源をもつ
半導体レ−ザ等の点光源1と、その2つの光を集光する
コリメータレンズ2と、その2つの光の中心軸を、回転
多面鏡4の面上で交わるように配置するリレーレンズ3
と、その2つの光を偏向走査させる回転多面鏡4とその
2つの光を所定の像面つまり、感光体6上の所定の位置
に結像させるFθレンズ5とからなる光走査装置で、従
来は図3のように、2つのビームの中心線A、Bは回転
多面鏡4の面が2つのビーム中心A、Bが走査中央にな
る位置のとき、ちょうど回転多面鏡4の面上で交わって
から反射するような配置にしていた。
As shown in FIG. 2, a point light source 1 such as a semiconductor laser having at least two light sources, a collimator lens 2 for condensing the two lights, and a central axis of the two lights are a rotary polygon mirror. Relay lens 3 arranged to intersect on surface 4
And an Fθ lens 5 that forms an image of the two lights on a predetermined image plane, that is, a predetermined position on the photoconductor 6, by a rotary polygon mirror 4 for deflecting and scanning the two lights. As shown in FIG. 3, the center lines A and B of the two beams intersect exactly on the surface of the rotary polygon mirror 4 when the surface of the rotary polygon mirror 4 is at the position where the two beam centers A and B are the scanning centers. It was arranged so that it would reflect afterwards.

【0004】一方、光走査装置はレーザビームプリンタ
などの印刷装置が高速印刷するようになると回転多面鏡
はそれに比例して早く回転させる必要がある。ただし、
内接円半径の大きい回転多面鏡は、回転が早いと遠心力
により破損する恐れが生じてくる。また多きすぎると光
学系が大きくなってしまい、価格の上昇につながること
になる。だから、なるべく小形の回転多面鏡の方が、よ
り早く回転させることができ、小形にできるので好まし
いことになる。また、回転多面鏡の面数を大記しても1
回転でより多く光を走査できるので高速印刷に適してい
る。その他、ビーム数を複数にしても高速印刷ができる
ようになる。
On the other hand, in the optical scanning device, when a printing device such as a laser beam printer is used for high speed printing, the rotary polygon mirror needs to be rotated in proportion to the high speed. However,
A rotating polygon mirror having a large radius of an inscribed circle may be damaged by centrifugal force if it rotates quickly. Also, if the amount is too large, the optical system becomes large, which leads to an increase in price. Therefore, it is preferable that the rotating polygon mirror be as small as possible because it can be rotated more quickly and can be made smaller. In addition, even if the number of faces of the rotating polygon mirror is enlarged, it is 1
It is suitable for high-speed printing because it can scan more light by rotation. In addition, high-speed printing can be performed even if the number of beams is plural.

【0005】また、光走査装置は現状より更に高解像度
の印刷をするために、微小な光スポットを作って感光体
上を細かく走査する必要がある。光スポットの直径を
δ、Fθレンズの焦点距離をF、使用する光の波長を
λ、円周率をπ、Fθレンズに入射させるビームの幅を
Dとすると、式(4)が成り立つことが知られている。 D=4λF/πδ ・・・ (4) この式(4)から、高解像度の印刷をするために、δを
小さくするには、Dを大きくしなければならないことが
わかる。
Further, the optical scanning device is required to make a minute light spot and finely scan the photoconductor in order to perform printing with a higher resolution than the current state. If the diameter of the light spot is δ, the focal length of the Fθ lens is F, the wavelength of the light used is λ, the circular constant is π, and the width of the beam incident on the Fθ lens is D, then equation (4) may hold. Are known. D = 4λF / πδ (4) From this equation (4), it is understood that D must be increased in order to reduce δ for high resolution printing.

【0006】現在、レーザビームプリンタ等の印刷装置
では、前記の高速印刷、高精細印刷の他に、印刷幅つま
り走査幅の大きな光走査装置が望まれている。一般に、
Wを所定の走査幅、FをFθレンズの焦点距離、θを走
査画角とすると、式(5)が成り立つ。 W=Fθ ・・・ (5) この式から、走査画角が大きい方が所定の印刷幅を走査
するときに、Fθレンズの焦点距離を小さくでき、装置
が小形になって望ましいことになる。
At present, in a printing device such as a laser beam printer, an optical scanning device having a large printing width, that is, a scanning width is desired in addition to the above-mentioned high-speed printing and high-definition printing. In general,
Equation (5) is established, where W is a predetermined scanning width, F is a focal length of the Fθ lens, and θ is a scanning angle of view. W = Fθ (5) From this equation, it is desirable that the larger the scanning angle of view is, the smaller the focal length of the Fθ lens can be when the predetermined printing width is scanned, and the apparatus becomes compact.

【0007】以上のことから、レーザビームプリンタ等
の印刷装置で、高速、高精細、幅広印刷を行おうとする
ためには、面数の多い、内接円半径の小さな回転多面鏡
を用いたいが、高解像度にするためには、ビーム幅を大
きくしなければならない。これを両方実行すると、走査
できる幅は従来より小さくなってしまい、従来と同じ構
成の光走査装置では所定の領域を走査させることができ
なくなってしまうことがわかる。そこで、ビームを複数
にして、高速でかつ高精細な光走査装置を実現できるよ
うになった。
From the above, in order to perform high-speed, high-definition, wide-width printing in a printing apparatus such as a laser beam printer, it is desired to use a rotary polygon mirror having a large number of surfaces and a small inscribed circle radius. For high resolution, the beam width must be increased. It is understood that when both of these are executed, the scannable width becomes smaller than that of the conventional one, and the optical scanning device having the same configuration as the conventional one cannot scan a predetermined area. Therefore, it has become possible to realize a high-speed and high-definition optical scanning device by using a plurality of beams.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図2、図3に
示すような従来の2ビーム方式の構成では、1ビームで
走査できる走査領域よりも、2ビームともに走査できる
走査領域は狭く、所定の領域を走査できないという問題
があった。そこで、ほとんど同じ大きさの光学系でなる
べく走査領域の広い複数ビーム走査装置を開発すること
が望まれていた。以下に、実際に例をあげて説明する。
1ビームのとき回転多面鏡の面数10面、入射させる光
の幅を4.4mm、回転多面鏡の内接円半径を38.5
mm、回転多面鏡の1つの面の中央から出る垂線と、入
射させる複数ビーム全体の中心との交点と、回転多面鏡
の一つの面の中央との距離を1.9mm、回転多面鏡位
置が複数のビームの中心を走査する領域の中心になると
き、回転多面鏡の面の法線と、入射する複数ビーム全体
の中心線とがなす角度を30度、回転多面鏡の外接円半
径を40.48mmとすると、走査できる範囲は−2
8.807度から+28.801度で合計、57.60
8度となる。ただし、入射ビーム方向が+である。これ
が2ビームとなり、その2ビームが交わる角度の半分を
2度とすると、2ビームともに走査できる範囲は、−2
8.660度から+28.642度となり合計、57.
302度となる。よって、2ビームのときは、0.30
6度走査できる範囲が狭くなってしまうことがわかる。
However, in the configuration of the conventional two-beam system as shown in FIGS. 2 and 3, the scanning area in which both the two beams can be scanned is narrower than the scanning area in which the one beam can scan. However, there is a problem that the area cannot be scanned. Therefore, it has been desired to develop a multi-beam scanning device having an optical system having almost the same size and having a scanning region as wide as possible. An example will be given below for the actual description.
In the case of one beam, the number of faces of the rotating polygon mirror is 10, the width of incident light is 4.4 mm, and the radius of the inscribed circle of the rotating polygon mirror is 38.5.
mm, the distance between the intersection of the perpendicular from the center of one surface of the rotating polygon mirror and the center of the entire multiple beams to be incident and the center of one surface of the rotating polygon mirror is 1.9 mm, and the position of the rotating polygon mirror is When the center of the plurality of beams becomes the center of the scanning region, the angle formed by the normal line of the surface of the rotating polygon mirror and the center line of the entire plurality of incident beams is 30 degrees, and the radius of the circumscribed circle of the rotating polygon mirror is 40 degrees. If it is 0.48 mm, the scannable range is -2.
57.60 from 8.807 degrees to +28.801 degrees
It will be 8 degrees. However, the incident beam direction is +. This becomes two beams, and if the half of the angle at which the two beams intersect is 2 degrees, the range that can be scanned by both beams is -2.
From 8.660 degrees to +28.642 degrees, a total of 57.
It will be 302 degrees. Therefore, 0.30 for 2 beams
It can be seen that the range that can be scanned by 6 degrees becomes narrow.

【0009】本発明の目的は、上記のように複数ビーム
化することで、光走査装置の走査できる範囲が小さくな
ってしまうことを軽減するということである。そのた
め、複数のビームが交わる点を回転多面鏡によって反射
されたあと、所定の距離離れたところに配置している。
また、走査できる範囲が広く、かつ安定した領域に複数
のビームが交わる点を保持することでなんらかの誤差が
発生したときも走査できる範囲が広く安定に保てるよう
にできる。
An object of the present invention is to reduce the reduction of the scannable range of the optical scanning device by forming a plurality of beams as described above. Therefore, after the point where a plurality of beams intersect is reflected by the rotating polygon mirror, it is placed at a predetermined distance.
In addition, by keeping the point where a plurality of beams intersect in a stable area where the scanning is wide, the scanning range can be kept wide and stable even when some error occurs.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数のレー
ザ等の光源と、この光源からの複数ビームをコリメータ
レンズで集光して回転多面鏡上に入射させる光ビーム入
射光学系とを有する光走査装置において、前記複数ビー
ムのそれぞれのビームの中心線を、回転多面鏡の反射面
近傍でほぼ一点に交差させることにより達成される。
The above object has a light source such as a plurality of lasers, and a light beam incidence optical system for converging a plurality of beams from the light source by a collimator lens and making the beams enter a rotating polygon mirror. In the optical scanning device, this is achieved by causing the center lines of the respective beams of the plurality of beams to intersect at substantially one point in the vicinity of the reflecting surface of the rotary polygon mirror.

【0011】[0011]

【作用】本発明によれば、複数ビーム走査装置におい
て、複数ビームの交わる点の位置を最適化しているの
で、走査できる範囲を最大にしたり、誤差に対する裕度
を広くしたりでき、小形で高性能な光走査装置を実現す
ることができる。
According to the present invention, in the multi-beam scanning device, the positions of the intersections of the plural beams are optimized, so that the scanning range can be maximized and the margin for error can be widened. A high-performance optical scanning device can be realized.

【0012】[0012]

【実施例】実施例の全体の概略図は、図2であり、全体
的には従来例と同じである。実施例の回転多面鏡の近傍
を示したのが図1と図4である。ここでは、走査方向の
ビーム幅がDである2つのビーム中心線をA、Bと示し
ている。ただし、3本以上であってもその両端の光を
A、B2本として考えれば、2本のビームのときと同じ
ように考えられるので、以後2本の場合のみ説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A schematic view of the whole of the embodiment is shown in FIG. 2, which is generally the same as the conventional example. 1 and 4 show the vicinity of the rotary polygon mirror of the embodiment. Here, two beam center lines whose beam width in the scanning direction is D are shown as A and B. However, even if it is three or more, if the light at both ends is considered to be A and B, it can be considered in the same way as in the case of two beams, so only the case of two beams will be described below.

【0013】図1では、回転多面鏡の反射位置が走査領
域の中央にあるときに、A、Bの光は回転多面鏡から反
射して、L1だけ進んだところで交差するように配置し
ている。また、図4では同様に、回転多面鏡よりL2だ
け手前でA、Bの光が交差するように配置している。こ
のL1を適当な値にするときに、Aビーム、Bビームが
共に走査できる領域が最大となる。また、L1を正、L
2を負の量とすると、L1とL2の間にあるときに走査
領域の最も広いところがあり、L2より小さくなると急
激に走査できる領域が減ってしまう。よって、交差する
位置をL1とL2の中間に設定すると、交差点の位置が
なんらかの原因で多少変化したとしても、走査できる領
域が狭くなる量が少なくて済むようになる。
In FIG. 1, when the reflection position of the rotary polygon mirror is at the center of the scanning area, the lights A and B are reflected from the rotary polygon mirror and are arranged so as to intersect each other at a position advanced by L1. . Further, in FIG. 4, similarly, the lights of A and B are arranged so as to intersect with each other by L2 in front of the rotary polygon mirror. When this L1 is set to an appropriate value, the area where both the A beam and the B beam can scan becomes the maximum. Also, L1 is positive, L
When 2 is a negative amount, there is a widest scanning region when it is between L1 and L2, and when it is smaller than L2, the region that can be rapidly scanned decreases. Therefore, if the intersecting position is set in the middle of L1 and L2, even if the position of the intersecting point changes for some reason, the amount of narrowing the scannable area can be reduced.

【0014】以上のことから、複数の光源を用いる光走
査装置において、走査できる領域を最大にするときは交
差点をL1にすれば良く、多少ばらついても、走査でき
る領域を広く安定になるようにしておきたい場合は、交
差点をL1とL2のちょうど中間にするようにすれば良
い。
From the above, in the optical scanning device using a plurality of light sources, when the scannable area is maximized, the intersection may be set to L1, and even if there is some variation, the scannable area is wide and stable. If you want to keep it, it is sufficient to set the intersection just in the middle of L1 and L2.

【0015】以上のことをもう少し詳しく以下に説明す
る。まず、2つのビームのAビームとBビームの反射に
ついて考える。図5のようにAビームとBビームのなす
角を2α、AビームとBビームの中心線と回転多面鏡の
面の中央からの垂線となす角をβ、三角形OPQを回転
多面鏡のある1面、A、Bの走査方向のビーム幅をD、
回転多面鏡の外接円半径をy、Aビームの延長線と回転
多面鏡中心Oとの距離をM、Bビームの延長線と回転多
面鏡中心Oとの距離をm、回転多面鏡の面数をN、Rを
ビームAとビームBと回転多面鏡の面との交点、Sを回
転多面鏡面中央からの垂線と線Oとの交点とする。ま
た、A、Bの中央線が反射したあとの線について、ビー
ムの振れる方向を図5のようにθ1、θ2とすると、以
下のように式が4つ求められる。
The above will be described in more detail below. First, consider the reflection of two beams, the A beam and the B beam. As shown in FIG. 5, the angle formed by the A and B beams is 2α, the angle between the center lines of the A and B beams and the perpendicular from the center of the surface of the rotating polygon mirror is β, and the triangle OPQ is one of the rotating polygon mirrors. The beam width in the scanning direction of the plane A, B is D,
The radius of the circumscribed circle of the rotating polygon mirror is y, the distance between the extension line of the A beam and the center O of the rotating polygon mirror is M, the distance between the extension line of the B beam and the center O of the rotating polygon mirror is m, and the number of faces of the rotating polygon mirror Let N and R be the intersections of beam A, beam B and the surface of the rotating polygon mirror, and S be the intersection of the line perpendicular to the center of the rotating polygon mirror and line O. Further, regarding the lines after the central lines of A and B are reflected, if the beam deflection directions are θ1 and θ2 as shown in FIG. 5, four equations are obtained as follows.

【0016】Aビームの走査中央に対するθ1方向の振
れ角をAθ1とすると、Aθ1は式(6)のように表せ
る。 Aθ1=2[180/N−arcsin{(D−2M)/2y}]−2(β+α) ・・・ (6) Aビームの走査中央に対するθ2方向の振れ角をAθ2
とすると、Aθ2は式(7)のように表せる。 Aθ2=2[180/N−arcsin{(D+2M)/2y}]+2(β+α) ・・・ (7) Bビームの走査中央に対するθ1方向の振れ角をBθ1
とすると、Bθ1は式(8)のように表せる。 Bθ1=2[180/N−arcsin{(D−2m)/2y}]−2(β−α) ・・・ (8) Bビームの走査中央に対するθ2方向の振れ角をBθ2
とすると、Bθ2は式(9)のように表せる。 Bθ2=2[180/N−arcsin{(D+2m)/2y}]+2(β−α) ・・・ (9) 以上の(6)から(9)の式は2つのビームの交差点と
回転多面鏡の面との距離Lが0のときの式である。
Assuming that the deflection angle of the A beam in the θ1 direction with respect to the scanning center is Aθ1, Aθ1 can be expressed by the equation (6). Aθ1 = 2 [180 / N-arcsin {(D-2M) / 2y}]-2 (β + α) (6) The deflection angle in the θ2 direction with respect to the scanning center of the A beam is Aθ2.
Then, Aθ2 can be expressed as in Expression (7). Aθ2 = 2 [180 / N-arcsin {(D + 2M) / 2y}] + 2 (β + α) (7) The deflection angle in the θ1 direction with respect to the scanning center of the B beam is Bθ1.
Then, Bθ1 can be expressed as in equation (8). Bθ1 = 2 [180 / N-arcsin {(D-2m) / 2y}]-2 (β-α) (8) The deflection angle in the θ2 direction with respect to the scanning center of the B beam is Bθ2.
Then, Bθ2 can be expressed as in Expression (9). Bθ2 = 2 [180 / N-arcsin {(D + 2m) / 2y}] + 2 (β-α) (9) The above equations (6) to (9) are the intersections of two beams and the rotating polygon mirror. This is an expression when the distance L to the surface of is 0.

【0017】Lが0でないときは図6のようになり、式
(10)、(11)、(12)が成り立つ。この図で、
A、Bは2つのビームの中心線、OはA、Bのビームの
中央線、FはビームA、Bの交点、Gは回転多面鏡の面
中央からの垂線とビームAとの交点、Hは回転多面鏡の
面中央からの垂線とビームBとの交点、Cは回転多面鏡
面の中央DからビームAへの垂線の足、Eは回転多面鏡
面の中央DからビームBへの垂線の足、である。 |DF|=L ・・・ (10) |DG|=Lsinα/sin(α+β) ・・・ (11) |DH|=Lsinα/sin(β−α) ・・・ (12) ただし、|DH|など||で囲まれた量は線分の長さを
示している。また、図7は図6のときのまわりを示した
図であり、図中のm、Mは式(13)、(14)の様に
表せる。 m=(R+|DH|)sin(β−α) ・・・ (13) M=(R−|DG|)sin(β+α) ・・・ (14) ただし、Rは回転多面鏡の内接円半径である。さらに、
図8の様にrを決めると、式(13)、(14)のRを
(R+r)に置き換えれば良いことになる。これと、式
(11)、(12)をまとめると、式(15)、(1
6)の様になる。 m=(R+r)sin(β−α)+Lsinα ・・・ (15) M=(R+r)sin(α+β)−Lsinα ・・・ (16) 一方、Lが手前側であるときは、Lの値を負にすれば全
くこの式(15)、(16)と同じ様に成り立つ。つま
り、式(6)、(7)、(8)、(9)のM、mには式
(15)、(16)のM、mを入れれば良いことにな
る。ここで、実際に数値を入れて考えてみる。回転多面
鏡面数N=10面、走査方向のビーム幅D=4.4m
m、回転多面鏡の内接円半径R=38.5mm、図8に
示す長さr=1.903mm、AビームとBビームの中
心線と回転多面鏡中心からの垂線となす角β=30度、
回転多面鏡の外接円半径y=40.481mm、Aビー
ムとBビームのなす角の半分α=2度、とした場合、図
1のAビームの図5のθ1方向の角をAθ1、θ2の方
向の角をAθ2、同様にBθ1、Bθ2、とすると式
(6)、(7)、(8)、(9)、(15)、(16)
により、計算した結果をまとめたグラフが図9である。
ここで、Aビーム、Bビームともに走査できるθ1方向
とθ2方向の画角の和を計算すると、図10の様にな
る。この図から、Aビーム、Bビームともに走査できる
範囲が最大になるのは、図10ののところで、Aθ1
=Bθ1となるときで、L=+1.2545mmのとき
である。よって、この例のときは回転多面鏡の反射後
1.2545mmのところで交差するように回転多面鏡
やビームを配置するとき、2本のビームがともに走査で
きる範囲が最大となることがわかる。
When L is not 0, the result is as shown in FIG. 6, and the equations (10), (11) and (12) are established. In this figure,
A and B are the center lines of the two beams, O is the center line of the beams of A and B, F is the intersection of the beams A and B, G is the intersection of the perpendicular from the center of the surface of the rotating polygon mirror and beam A, H Is the intersection of the perpendicular from the center of the surface of the rotating polygon and beam B, C is the foot of the perpendicular from the center D of the rotating polygon to beam A, and E is the foot of the perpendicular from the center D of the rotating polygon to beam B ,. | DF | = L ... (10) | DG | = Lsinα / sin (α + β) ... (11) | DH | = Lsinα / sin (β−α) (12) However, | DH | The amount enclosed by || indicates the length of the line segment. Further, FIG. 7 is a diagram showing the surroundings of FIG. 6, and m and M in the figure can be expressed as in equations (13) and (14). m = (R + | DH |) sin ([beta]-[alpha]) (13) M = (R- | DG |) sin ([beta] + [alpha]) (14) where R is the inscribed circle of the rotary polygon mirror. Is the radius. further,
When r is determined as shown in FIG. 8, it is sufficient to replace R in equations (13) and (14) with (R + r). When this and Equations (11) and (12) are summarized, Equations (15) and (1
It becomes like 6). m = (R + r) sin (β−α) + Lsinα (15) M = (R + r) sin (α + β) −Lsinα (16) On the other hand, when L is on the front side, the value of L is changed. If it is negative, the equations (15) and (16) are satisfied. That is, M and m in equations (15) and (16) should be inserted into M and m in equations (6), (7), (8), and (9). Now, let's think about it by actually entering numerical values. Number of rotating polygon mirrors N = 10, beam width in scanning direction D = 4.4 m
m, radius of inscribed circle of the rotating polygon mirror R = 38.5 mm, length r = 1.903 mm shown in FIG. 8, angle β = 30 formed between the center lines of the A and B beams and the perpendicular from the center of the rotating polygon mirror. Every time,
When the circumscribed circle radius of the rotating polygon mirror is y = 40.481 mm, and half the angle formed by the A beam and the B beam is α = 2 degrees, the angle of the A beam in FIG. 1 in the θ1 direction in FIG. 5 is represented by Aθ1 and θ2. Assuming that the angle of the direction is Aθ2, and similarly Bθ1 and Bθ2, equations (6), (7), (8), (9), (15), and (16)
FIG. 9 is a graph summarizing the calculated results.
Here, the sum of the angle of view in the θ1 direction and the angle of view in which the A beam and B beam can be scanned is calculated as shown in FIG. From this figure, the maximum scanning range for both the A beam and the B beam is at Aθ1 in FIG.
= Bθ1 and L = + 1.2545 mm. Therefore, in this example, when the rotary polygon mirror and the beam are arranged so as to intersect each other at 1.2545 mm after the reflection of the rotary polygon mirror, it is understood that the range in which the two beams can be scanned together becomes the maximum.

【0018】また、図10ののところは、Bθ1=A
θ1となるLのところであり、これを求めると、L=−
1.2287mmである。よって、Lの値を図10の
との中央に、つまりL=+0.0258のところへ設
定すれば、Lがなんらかの原因で±1.2mm程度ずれ
たとしても、走査領域は図10のとの間になること
になり、安定してしかも広い走査画角を得ることができ
るようになる。このとを、一般の式で示したのが、
それぞれ式(3)、式(1)である。
Further, in FIG. 10, Bθ1 = A
It is at L where θ1 is found, and if this is found, L = −
It is 1.2287 mm. Therefore, if the value of L is set at the center of and in FIG. 10, that is, at L = + 0.0258, even if L is deviated by about ± 1.2 mm for some reason, the scanning area is Therefore, it becomes possible to stably obtain a wide scanning angle of view. This and this are shown by the general formula
These are equation (3) and equation (1), respectively.

【0019】[0019]

【発明の効果】本発明の構成を用いれば、複数ビームの
光走査装置において、ビームの交差点を回転多面鏡の反
射面の反射後になるように配置しているので、従来より
も、走査できる範囲を広くすることができる。また、本
発明の構成を用いれば、複数ビームの光走査装置におい
ても、ビームの交差点を適当な位置にしているので、従
来よりもLの大きさが、なんらかの原因で変化したとし
ても、複数ビームの走査できる範囲を広きすることがで
きる。
According to the structure of the present invention, in the multi-beam optical scanning device, since the intersection of the beams is arranged after the reflection of the reflecting surface of the rotary polygon mirror, the scanning range can be increased as compared with the prior art. Can be widened. Further, by using the configuration of the present invention, even in a multi-beam optical scanning device, the intersection of the beams is set at an appropriate position. Therefore, even if the size of L is changed due to some cause, the multi-beam may be changed. The range that can be scanned can be widened.

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

【図1】本発明の実施例の回転多面鏡近傍を示した図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing the vicinity of a rotary polygon mirror according to an embodiment of the present invention.

【図2】光走査装置の全体の概略図である。FIG. 2 is a schematic view of an entire optical scanning device.

【図3】従来の光走査装置の回転多面鏡近傍の図であ
る。
FIG. 3 is a diagram of the vicinity of a rotary polygon mirror of a conventional optical scanning device.

【図4】本発明の実施例の回転多面鏡近傍を示したもう
ひとつの図である。
FIG. 4 is another diagram showing the vicinity of the rotary polygon mirror according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of an embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例の説明図で、Lが0でないとき
の説明図である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of an example of the present invention, and is an explanatory diagram when L is not 0.

【図7】図6の回りの様子を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a state around FIG. 6;

【図8】大きさrを説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a size r.

【図9】Aθ1、Aθ2、Bθ1、Bθ2の計算結果を
示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing calculation results of Aθ1, Aθ2, Bθ1, and Bθ2.

【図10】走査画角を計算した結果を示すグラフであ
る。
FIG. 10 is a graph showing a result of calculating a scanning angle of view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1は点光源、2はコリメータレンズ、3はリレーレン
ズ、4は回転多面鏡、5はFθレンズ、6は感光体であ
る。
Reference numeral 1 is a point light source, 2 is a collimator lens, 3 is a relay lens, 4 is a rotary polygon mirror, 5 is an Fθ lens, and 6 is a photoconductor.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】複数のレーザ等の光源と、この光源からの
複数ビームをコリメータレンズで集光して回転多面鏡上
に入射させる光ビーム入射光学系とを有する光走査装置
において、前記複数ビームのそれぞれのビームの中心線
を、回転多面鏡の反射面近傍でほぼ一点に交差させるこ
とを特徴とする光走査装置。
1. An optical scanning device comprising a light source such as a plurality of lasers and a light beam incidence optical system for condensing a plurality of beams from the light source by a collimator lens and making them incident on a rotating polygon mirror. An optical scanning device characterized in that the center lines of the respective beams are crossed at substantially one point in the vicinity of the reflecting surface of the rotating polygon mirror.
【請求項2】前記複数のビームが含まれる平面が、回転
多面鏡の回転平面とほぼ一致することを特徴とする請求
項1記載の光走査装置。
2. The optical scanning device according to claim 1, wherein the plane containing the plurality of beams substantially coincides with the plane of rotation of the rotary polygon mirror.
【請求項3】前記複数のビームの中心が回転多面鏡で走
査されるとき、複数のビームの中心が走査する領域の中
心に向かうとき、複数のビームの交差点が回転多面鏡の
反射後になるように配置することを特徴とする請求項1
記載の光走査装置。
3. When the centers of the plurality of beams are scanned by a rotating polygon mirror, the intersections of the plurality of beams are after the reflection of the rotating polygon mirror when the centers of the plurality of beams are directed toward the center of the scanning region. It is arranged in
The optical scanning device according to claim 1.
【請求項4】前記複数のビームの交差点と、複数のビー
ムの中心が回転多面鏡の反射面と交わる点の間の距離を
Lとすると大略Lを式(1)を満たすように配置するこ
とを特徴とする請求項3記載の光走査装置。 arcsin[{D+2(R+r)sin(α+β)−2Lsinα}/2y] −arcsin[{D+2(R+r)sin(β−α)+2Lsinα}/2y] =2α ・・・ (1) 但し、Dは回転多面鏡へ入射させるビームのうちの1つ
のビームの走査方向の幅、Rは回転多面鏡の内接円半
径、rは回転多面鏡の1つの面の中央から出る垂線と入
射させる複数ビーム全体の中心との交点と回転多面鏡の
一つの面の中央との距離、βは回転多面鏡位置が複数の
ビームの中心を走査する領域の中心になるとき回転多面
鏡の面の法線と入射する複数ビーム全体の中心線とがな
す角度、αは複数ビームの中心で最も外側にある2つの
ビームの中心線がなす角度の半分の角度、yは回転多面
鏡の外接円半径である。
4. If the distance between the intersection of the plurality of beams and the point where the centers of the plurality of beams intersect with the reflecting surface of the rotating polygon mirror is L, then approximately L is arranged so as to satisfy equation (1). The optical scanning device according to claim 3, wherein arcsin [{D + 2 (R + r) sin (α + β) -2Lsinα} / 2y] -arcsin [{D + 2 (R + r) sin (β-α) + 2Lsinα} / 2y] = 2α ... (1) However, D is a rotating polyhedral surface. Width of one of the beams incident on the mirror in the scanning direction, R is the radius of the inscribed circle of the rotating polygon mirror, r is the perpendicular from the center of one surface of the rotating polygon mirror and the center of the entire multiple beams incident The distance between the intersection of the rotating polygonal mirror and the center of one surface of the rotating polygonal mirror, β is the number of incidents with respect to the normal of the surface of the rotating polygonal mirror when the rotating polygonal mirror position becomes the center of the area for scanning the centers of the multiple beams. The angle formed by the center lines of the entire beams, α is half the angle formed by the center lines of the two outermost beams at the centers of the plurality of beams, and y is the radius of the circumscribed circle of the rotating polygon mirror.
【請求項5】前記複数のビームの交差点の位置を、回転
多面鏡面上からLであるとすると、Lを大略式(2)の
範囲に設定することを特徴とする請求項1記載の光走査
装置。 B≦L≦A ・・・ (2) 但し、Bの値は次式(3)を満たすLであり、Aの値は
式(1)を満たすLである。 arcsin[{D−2(R+r)sin(β−α)+2Lsinα}/2y] −arcsin[{D−2(R+r)sin(α+β)−2Lsinα}/2y] =2α ・・・ (3)
5. The optical scanning according to claim 1, wherein when the position of the intersection of the plurality of beams is L from the rotating polygonal mirror surface, L is set within the range of the general formula (2). apparatus. B ≦ L ≦ A (2) However, the value of B is L that satisfies the following expression (3), and the value of A is L that satisfies the expression (1). arcsin [{D-2 (R + r) sin (β-α) + 2Lsinα} / 2y] -arcsin [{D-2 (R + r) sin (α + β) -2Lsinα} / 2y] = 2α (3)
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008076675A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Ricoh Co Ltd Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and color image forming apparatus

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