JP2000147408A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光路長を一定の長さに保ちつつ、光走査装置
の副走査方向の寸法を抑え、光走査装置の小型化を図る
ことができる光走査装置を得る。 【解決手段】 光走査用の光束を放射する光源と、光源
からの光束を偏向反射面により反射し、偏向光束として
等角速度的に偏向させる光偏向器４と、光源と光偏向器
４との間に配置された第１結像光学系と、偏向光束を被
走査面上に光スポットとして集光させ、かつ、光スポッ
トによる光走査を等速化する第２結像光学系５とを有す
る光走査装置において、第２結像光学系５は、少なくと
も第１曲面ミラー５ａと第２曲面ミラー５ｂを有し、第
１曲面ミラー５ａから第２曲面ミラー５ｂへの光路中に
折り返しミラー５ｃを配置している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像情報を乗せた
光束を結像光学系によって走査媒体上に集光させる光走
査装置に関するもので、デジタル複写機、レーザプリン
タ等の書込光学系、さらには、画像形成装置、計測機、
検査装置等に適用可能なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から光偏向器によって偏向された光
束を、２枚の曲面ミラーからなる結像光学系を用いて被
走査面上に集光させるようにした光走査装置が提案され
ている。例えば、特開平８−２１１３１５号公報に記載
されているものは、２枚の曲面ミラーを、主走査面内に
おいて共に正の像を結ぶ形状にし、かつ、偏向器から一
方の曲面ミラーに向かう光路と、他方の曲面ミラーから
被走査面に向かう光路とが互いに交差する位置に配置す
ることにより、昇温等の環境変化による屈折力変化の影
響を低減させると共に、走査線の曲がりを抑制してい
る。

【０００３】また、特開平８−２２０４４０号公報に記
載されているものは、２枚の曲面ミラーのうち、光束を
被走査面上に集光する機能をもつ曲面ミラーの曲面を、
主走査方向が凸状に形成され、副走査方向が凹状に形成
されたトーリック面に形成させることにより、像面湾曲
やｆθ特性を良好に補正している。

【０００４】ここで、上述のように、光偏向器によって
偏向された光束を、２枚の曲面ミラーからなる結像光学
系を用いて被走査面上に集光させるようにした従来の光
走査装置の一例を図５及び図６を用いてより具体的に説
明する。図５に示すように、符号１０は、光束を出射す
る光源を示している。光原１０から出射した光束は、コ
リメータレンズ１１を透過し、線像結像素子としてのシ
リンドリカルレンズ１２を透過して副走査方向にのみ集
束し、偏向器１３の偏向反射面近傍に主走査対応方向に
長い線像として結像する。上記偏向器１３は、入射光束
を等角速度的に偏向する。

【０００５】図５及び図６に示すように、上記偏向器１
３の偏向反射面により偏向された光束は、第１曲面ミラ
ー１５ａによって第２曲面ミラー１５ｂに向かって折り
返し反射され、この反射光束は、第２曲面ミラー１５ｂ
によって被走査面１６上に向かって折り返し反射され
る。上記第１曲面ミラー１５ａと第２曲面ミラー１５ｂ
は、偏向器１３によって偏向された光束を感光体１６の
被走査面上に集光させる結像光学系を構成していて、副
走査方向に対して上下に配置されている。従って、偏向
器１３の偏向反射面により偏向された光束は、上記第１
曲面ミラー１５ａと第２曲面ミラー１５ｂによって反射
されて集束され、上記偏向器１３の等角速度的な偏向に
伴って、感光体１６の被走査面上を光スポットとして集
光して等速的に光走査する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような従来の結像光学系は、２枚の曲面ミラーだけで光
束を折り返し反射する構成になっていて、かつ、２枚の
曲面ミラーは、副走査方向に対して上下に離間させて配
置されているため、光路長を一定の長さに保つために
は、２枚の曲面ミラーを副走査方向に対して上下に遠く
離間させて配置しなければならず、その結果、光走査装
置の副走査方向の寸法が大きくなってしまい、光走査装
置が大型化してしまうという問題がある。

【０００７】本発明は以上のような従来技術の問題点を
解消するためになされたものであり、偏向光束を被走査
面上に光スポットとして集光させ、かつ、光スポットに
よる光走査を等速化する結像光学系を、２枚の曲面ミラ
ーと、一方の曲面ミラーから他方の曲面ミラーへの光路
中に配置された折り返しミラーとで光束を折り返し反射
する構成にすることにより、光路長を一定の長さに保ち
つつ、光走査装置の副走査方向の寸法を抑え、光走査装
置の小型化を図ることができる光走査装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光走査用の光束を放射する光源と、上記光源からの光束
を偏向反射面により反射し、偏向光束として等角速度的
に偏向させる光偏向器と、上記光源と上記光偏向器との
間に配置された第１結像光学系と、上記偏向光束を被走
査面上に光スポットとして集光させ、かつ、上記光スポ
ットによる光走査を等速化する第２結像光学系とを有す
る光走査装置において、上記第２結像光学系は、少なく
とも第１曲面ミラーと第２曲面ミラーを有し、上記第１
曲面ミラーから上記第２曲面ミラーへの光路中に折り返
しミラーを配置していることを特徴とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラーは、
副走査方向に対して上下に配置されていることを特徴と
する。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラーは、
一体化されて配置されていることを特徴とする。

【００１１】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラーは、
一体成形されていることを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
にかかる光走査装置の実施の形態について説明する。図
１に示すように、符号１は、光走査用の光束を放射する
光源を示している。光原１から放射した光束は、コリメ
ータレンズ２を透過し、線像結像素子としてのシリンド
リカルレンズ３を透過して副走査方向にのみ集束し、光
偏向器としての回転多面鏡４の偏向反射面近傍に主走査
対応方向に長い線像として結像する。上記回転多面鏡４
は、上記入射光束を偏向反射面により反射し、偏向光束
として等角速度的に偏向する。上記コリメータレンズ２
とシリンドリカルレンズ３は、第１結像光学系を構成し
ていて、図示のように、光源１と回転多面鏡４との間に
配置されている。

【００１３】図２に示すように、符号５は、第２結像光
学系を示している。この第２結像光学系５は、上記回転
多面鏡４の偏向反射面により偏向された光束を感光体７
の被走査面上に光スポットとして集光すると共に、光ス
ポットによる光走査を等速化するものである。図示のよ
うに、第２結像光学系５は、少なくとも第１曲面ミラー
５ａと第２曲面ミラー５ｂを有し、さらに、第１曲面ミ
ラー５ａから第２曲面ミラー５ｂへの光路中に折り返し
ミラー５ｃが配置された構成になっている。また、上記
第１曲面ミラー５ａと第２曲面ミラー５ｂは、副走査方
向に対して上下に近接した状態に配置されている。

【００１４】上記回転多面鏡４の偏向反射面により偏向
された光束は、第１曲面ミラー５ａによって折り返しミ
ラー５ｃに向かって折り返し反射され、この反射光束
は、折り返しミラー５ｃによって第２曲面ミラー５ｂに
向かって折り返し反射される。すなわち、折り返しミラ
ー５ｃは、上述のように、第１曲面ミラー５ａから第２
曲面ミラー５ｂへの光路中に配置されている。上記折り
返しミラー５ｃによって第２曲面ミラー５ｂに向かって
折り返し反射された光束は、第２曲面ミラー５ｂによっ
て感光体７の被走査面上に向かって折り返し反射され
る。

【００１５】このように、上記回転多面鏡４の偏向反射
面により偏向された光束は、上記第１曲面ミラー５ａ、
第２曲面ミラー５ｂ、および折り返しミラー５ｃによっ
て折り返し反射されると共に、第１曲面ミラー５ａと第
２曲面ミラー５ｂによって集束され、上記回転多面鏡４
の等角速度的な偏向に伴って、感光体７の被走査面上を
光スポットとして集光して等速的に光走査する。

【００１６】上述のように、第１曲面ミラー５ａから第
２曲面ミラー５ｂへの光路中に折り返しミラー５ｃを配
置することによって光路を幾重にも折り曲げ、かつ、上
記第１曲面ミラー５ａと第２曲面ミラー５ｂを、副走査
方向に対して上下に近接した状態に配置しているため、
光走査装置の副走査方向の寸法を抑えることができ、光
走査装置の小型化を図ることができる。

【００１７】また、上記回転多面鏡４の偏向反射面によ
り偏向された光束を、上記第１曲面ミラー５ａ、第２曲
面ミラー５ｂ、および折り返しミラー５ｃによって奇数
回（図２においては３回）折り返し反射しているため、
感光体７を、回転多面鏡４が配置された側に配置させる
ことができ、副走査方向に対して直交する方向である矢
印α方向の寸法を抑えて、光走査装置の小型化を図るこ
とができる。

【００１８】また、図２に示すように、回転多面鏡４の
偏向反射面により偏向された光束と、第２曲面ミラー５
ｂによって感光体７の被走査面上に向かって折り返し反
射された光束とが略平行になるように、上記感光体７を
回転多面鏡４が配置された側に配置させれば、さらに光
走査装置の副走査方向の寸法を抑えることができ、光走
査装置の小型化を図ることができる。

【００１９】また、上記第１曲面ミラー５ａと第２曲面
ミラー５ｂは、図３に示すように、一体化して配置する
ことができる。このように、第１曲面ミラー５ａと第２
曲面ミラー５ｂとを一体化して配置することにより、光
走査装置の副走査方向の寸法を抑え、光走査装置の小型
化を図ることができるとともに、部品数を削減してコス
トを低減させることができる。なお、図３に示すように
第１曲面ミラー５ａと第２曲面ミラー５ｂとを一体化し
て配置しても、光路長は一定の長さに設定されている。

【００２０】また、上記第１曲面ミラー５ａと第２曲面
ミラー５ｂは、一体成形することができる。図４には、
樹脂である一体成形体８に第１曲面ミラー５ａと第２曲
面ミラー５ｂを一体成形したものを示している。このよ
うに、第１曲面ミラー５ａと第２曲面ミラー５ｂとを一
体成形することにより、光走査装置の副走査方向の寸法
を抑え、光走査装置の小型化を図ることができるととも
に、部品数を削減してコストを低減させることができ
る。

【００２１】なお、図４に示すように第１曲面ミラー５
ａと第２曲面ミラー５ｂとを一体成形しても、光路長は
一定の長さに設定されている。また、図４に示す一体成
形体８には樹脂を用いているが、樹脂の他に、アルミ、
ガラス、その他一体成形することができるものであれば
どのようなものでも用いることができる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、光走査用
の光束を放射する光源と、上記光源からの光束を偏向反
射面により反射し、偏向光束として等角速度的に偏向さ
せる光偏向器と、上記光源と上記光偏向器との間に配置
された第１結像光学系と、上記偏向光束を被走査面上に
光スポットとして集光させ、かつ、上記光スポットによ
る光走査を等速化する第２結像光学系とを有する光走査
装置において、上記第２結像光学系は、少なくとも第１
曲面ミラーと第２曲面ミラーを有し、上記第１曲面ミラ
ーから上記第２曲面ミラーへの光路中に折り返しミラー
を配置しているため、光走査装置の副走査方向の寸法を
抑えることができ、光走査装置の小型化を図ることがで
きる。

【００２３】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラ
ーは、副走査方向に対して上下に配置されているため、
光走査装置の副走査方向の寸法を抑えることができ、光
走査装置の小型化を図ることができる。

【００２４】請求項３記載の発明によれば、請求項２記
載の発明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラ
ーは、一体化されて配置されているため、光走査装置の
副走査方向の寸法を抑え、光走査装置の小型化を図るこ
とができるとともに、部品数を削減してコストを低減さ
せることができる。

【００２５】請求項４記載の発明によれば、請求項３記
載の発明において、上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラ
ーは、一体成形されているため、光走査装置の副走査方
向の寸法を抑え、光走査装置の小型化を図ることができ
るとともに、部品数を削減してコストを低減させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる光走査装置の実施の形態に適用
可能な第１結像光学系を示す平面図である。

【図２】本発明にかかる光走査装置の実施の形態を示す
側面図である。

【図３】別の実施の形態を示す側面図である。

【図４】さらに別の実施の形態を示す側面図である。

【図５】従来の光走査装置の一例を示す平面図である。

【図６】上記光走査装置を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 光原 ２ コリメータレンズ ３ シリンドリカルレンズ ４ 回転多面鏡 ５ 第２結像光学系 ５ａ 第１曲面ミラー ５ｂ 第２曲面ミラー ５ｃ 折り返しミラー ７ 感光体 ８ 一体成形体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光走査用の光束を放射する光源と、 上記光源からの光束を偏向反射面により反射し、偏向光
   束として等角速度的に偏向させる光偏向器と、 上記光源と上記光偏向器との間に配置された第１結像光
   学系と、 上記偏向光束を被走査面上に光スポットとして集光さ
   せ、かつ、上記光スポットによる光走査を等速化する第
   ２結像光学系とを有する光走査装置において、 上記第２結像光学系は、少なくとも第１曲面ミラーと第
   ２曲面ミラーを有し、上記第１曲面ミラーから上記第２
   曲面ミラーへの光路中に折り返しミラーを配置している
   ことを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラー
   は、副走査方向に対して上下に配置されていることを特
   徴とする請求項１記載の光走査装置。
3. 【請求項３】 上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラー
   は、一体化されて配置されていることを特徴とする請求
   項２記載の光走査装置。
4. 【請求項４】 上記第１曲面ミラーと第２曲面ミラー
   は、一体成形されていることを特徴とする請求項３記載
   の光走査装置。