JP2001147389A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JP2001147389A
JP2001147389A JP2000331099A JP2000331099A JP2001147389A JP 2001147389 A JP2001147389 A JP 2001147389A JP 2000331099 A JP2000331099 A JP 2000331099A JP 2000331099 A JP2000331099 A JP 2000331099A JP 2001147389 A JP2001147389 A JP 2001147389A
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Japan
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light
lens
reflection surface
deflection
deflecting
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JP2000331099A
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English (en)
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Takashi Shiraishi
貴志 白石
Masao Yamaguchi
雅夫 山口
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Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba TEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】この発明の目的は、色ずれのないカラー画像を
低コストで提供できる画像形成装置に適した光走査装置
を提供することにある。 【解決手段】この発明の光走査装置は、光を所定の方向
に偏向する光偏向装置5と、複数のレーザ素子と、ガラ
スレンズおよびプラスチックレンズを含み、それぞれの
レーザ素子からの出射光の断面形状を所定の形状に変換
する偏向前光学系と、光偏向装置により偏向されたそれ
ぞれ光を、所定像面に等速で走査するよう結像する2枚
のレンズ30aおよび30bを含む偏向後光学系21を
有する。偏向後光学系の2枚のレンズのパワーは、光偏
向装置の反射面の回転軸と直交する方向に関し、それぞ
れ、正に規定されている。また、それぞれのレンズの少
なくとも1枚のレンズ面は、回転対称面を含まないレン
ズに形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、複数ドラム方式
カラープリンタ、複数ドラム方式カラー複写機、高速レ
ーザプリンタあるいはデジタル複写機などに利用可能
な、複数のビームを走査するマルチビーム光走査装置な
らびにこのマルチビーム光走査装置が利用される画像形
成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、複数ドラム方式カラープリン
タあるいは複数ドラム方式カラー複写機などの画像形成
装置では、色分解された色成分に対応する複数の画像形
成部、及び、この画像形成部に、色成分に対応する画像
データすなわち複数のレーザビームを提供する光走査装
置 (レーザ露光装置) が利用される。
【0003】この種の画像形成装置では、各画像形成部
のそれぞれに対応して複数の光走査装置が配置される例
と、複数のレーザビームを提供可能に形成されたマルチ
ビーム光走査装置が配置される例とが知られている。
【0004】従来のマルチビーム光走査装置は、たとえ
ば、特開平5−83485号公報に見られるように、マ
ルチビームの数をNとするとき、光源である半導体レー
ザ、シリンダレンズおよびガラスfθレンズ群をNセッ
ト、及び、ポリゴンミラーをN/2枚使用する例があ
る。たとえば、4ビームの場合にはレーザ、シリンダレ
ンズおよびガラスfθレンズ群が4セット、及び、ポリ
ゴンミラーが2枚が利用される。また、fθレンズ群の
一部のレンズを共通利用する例、すなわち、fθレンズ
を2群とし、ポリゴンミラーに近いfθレンズには全て
のレーザビームを通過させる一方で、ポリゴンミラーか
ら遠いfθレンズを4枚として、それぞれのレーザビー
ムを個別に通過させる方法も提案されている。
【0005】これとは別に、たとえば、特開昭62−2
32344号公報には、fθレンズの少なくとも一部の
レンズ面がトーリック面に形成されたレンズを共通利用
する例が示されている。また、この特開昭62−232
344号には、fθレンズのいくつかをプラスチックで
形成することで各レンズ面の設計自由度を向上させ、結
像位置における収差特性を改善する提案がある。なお、
この公報には、全てのfθレンズ群を共通で利用して、
それぞれのレンズに全てのレーザビームを通過させる方
法も示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−83485
号公報に見られるマルチビーム光走査装置が利用される
場合、複数の光走査装置が利用される場合に比較して、
光走査装置に占有される空間の大きさは低減されるもの
の、光走査装置単体としては、レンズあるいミラーの数
が増大することによる部品代および組み立てコストのア
ップ、または、光走査装置単体としての大きさおよび重
さの増大などがある。また、fθレンズの形状誤差また
は個体誤差あるいは取り付け誤差などにより、各色成分
ごとのレーザビームの主走査線の曲り、あるいは、fθ
特性などに代表される結像面における収差特性の偏差が
不均一になることが知られている。
【0007】また、特開昭62−232344号公報に
見られる例では、形状が最適化されていないトーリック
面が配置されているのみであるから、複数のレーザビー
ムのいずれかのビームに主走査線曲りが発生する問題が
ある。なお、上記特開昭62−232344号公報に関
連して、偏向装置に向かうレーザビームの一部を光軸方
向へ制御する例が提案されているが、すべての結像領域
で十分に収差特性を補正することは困難である。なお、
上記特開昭62−232344号公報に見られる例で
は、プラスチックにより形成されたレンズの屈折率の温
度の変化による変化量が比較的大きいことから、広範囲
に亘る環境条件 (特に温度条件) の下で、像面湾曲、主
走査線曲りあるいはfθ特性などが大きく変動する問題
がある。また、この例では、特に、副走査方向の全域で
の色消し、像面湾曲、像面歪曲、及び、横倍率などの諸
条件を満足しなければならないため、偏向後光学系のレ
ンズの枚数を2枚に収めることができない問題がある。
さらに、この例では、各レーザビームの主走査線の平行
度を確保するために、ハウジングの精度を非常に高くし
なければならずコストアップとなる。
【0008】この発明の目的は、色ずれのないカラー画
像を低コストで提供できる画像形成装置に適したマルチ
ビーム光走査装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上述した問
題点に基づきなされたもので、回転可能に形成された反
射面を有し、光を所定の方向に偏向する1つの偏向手段
と、複数の光源と、前記それぞれの光源からの出射光
を、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向に
は、集束光に、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と直
交する方向には、集束光または平行光に、それぞれ変換
し、前記偏向手段の前記反射面に案内する偏向前光学手
段と、前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光
源からの出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像
するとともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手
段の前記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すな
わち前記反射面の面倒れを補正する機能を有する偏向後
光学手段であって、前記偏向後光学手段のレンズは、複
数の光線が通過され、4面のレンズ面のうち少なくとも
2面が回転対称面を含まないレンズ面に形成され、その
レンズ面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
の座標で、Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と
平行な方向の座標で、少なくともm≠0であり、かつn
≠0である係数がAmn≠0の項を含み、Amnは、そ
れぞれ独立に設定される項を含む関数で表される偏向後
光学手段と、を、有する光走査装置を提供するものであ
る。
【0010】また、この発明は、回転可能に形成された
反射面を有し、光を所定の方向に偏向する1つの偏向手
段と、光源と、前記偏向手段により偏向された前記光源
からの出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像す
るとともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段
の前記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわ
ち前記反射面の面倒れを補正する機能を有する偏向後光
学手段であって、前記偏向後光学手段のレンズは、少な
くとも1つのレンズ面が回転対称面を含まず、前記反射
面の回転軸と直交する方向および平行な方向に広がる平
面とレンズが作る交線が非円弧状となるレンズ面に形成
され、 そのレンズ面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
の座標で、Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と
平行な方向の座標で、少なくともm≠0であり、かつn
≠0である係数がAmn≠0の項を含み、Amnは、そ
れぞれ独立に設定される項を含む関数で表される偏向後
光学手段と、を、有する光走査装置を提供するものであ
る。
【0011】さらに、この発明は、回転可能に形成され
た反射面を有し、光を所定の方向に偏向する1つの偏向
手段と、光源と、前記偏向手段により偏向された前記光
源からの出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像
するとともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手
段の前記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すな
わち前記反射面の面倒れを補正する機能を有する偏向後
光学手段であって、前記偏向後光学手段のレンズは、少
なくとも1つのレンズ面形状が、 z=(CUX X)+(CUY Y)/(1+(1-(1+kX)CUXX-(1+k
Y)CUYY)−1/2)+ΣAmnX2mY2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
の座標で、Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と
平行な方向の座標で、少なくともm≠0であり、かつn
≠0である係数がAmn≠0の項を含み、Amnは、そ
れぞれ独立に設定される項を含む関数で表される、によ
り表すことのできるレンズ面に形成される偏向後光学手
段と、を、有する光走査装置を提供するものである。
【0012】またさらに、この発明は、回転可能に形成
された反射面を有し、光を所定の方向に偏向する1つの
偏向手段と、光源と、前記光源からの出射光を、前記偏
向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向に集束光に変
換し、前記偏向手段の前記反射面に案内する偏向前光学
手段と、前記偏向手段により偏向された前記光源からの
出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像するとと
もに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前記
反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前記
反射面の面倒れを補正する機能を有する偏向後光学手段
であって、前記偏向後光学手段のレンズは、レンズ面の
うち少なくとも2面が回転対称面を含まないレンズ面に
形成され、そのレンズ面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
の座標で、Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と
平行な方向の座標で、少なくともm≠0であり、かつn
≠0である係数がAmn≠0の項を含み、Amnは、そ
れぞれ独立に設定される項を含む関数で表される偏向後
光学手段と、を、有する光走査装置を提供するものであ
る。
【0013】さらにまた、この発明は、回転可能に形成
された反射面を有し、光を所定の方向に偏向する1つの
偏向手段と、複数の光源と、前記それぞれの光源からの
出射光を、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な
方向には、集束光に、前記偏向手段の前記反射面の回転
軸と直交する方向には、集束光または平行光に、それぞ
れ変換し、前記偏向手段の前記反射面に案内する偏向前
光学手段と、前記偏向手段により偏向された前記それぞ
れの光源からの出射光を、所定像面に等速で走査するよ
う結像するとともに、前記偏向手段の前記反射面に対す
る1つめの結像面を、所定像面とほぼ一致させ、前記偏
向手段の前記反射面と前記偏向手段の前記反射面の回転
軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前記反射面の面倒
れを補正する機能を有する2枚のレンズからなる偏向後
光学手段であって、前記偏向手段の前記反射面の回転軸
と平行な方向の前記それぞれのレンズのパワーが双方と
もに正に規定されるとともに、前記それぞれのレンズを
前記それぞれの光源からの出射光が通過する位置が前記
反射面の回転軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面を
挟んで相互に逆に規定されており、前記それぞれの光線
の前記反射面側のレンズを通過する位置が、前記反射面
の回転軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面に対し、
前記反射面で前記それぞれの光が反射される位置と同じ
側に規定されている偏向後光学手段と、を、有する光走
査装置を提供するものである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施例を説明する。
【0015】図1および図2には、この発明の実施例で
あるマルチビーム光走査装置の概略平面図および概略断
面図が示されている。なお、カラーレーザビームプリン
タ装置では、通常、イエロー=Y、マゼンタ=M、シア
ン=Cおよびブラック=Bの各色成分ごとに色分解され
た4種類の画像データと、Y,M,CおよびBのそれぞ
れに対応して各色成分ごとに画像を形成するさまざまな
装置が4組利用されることから、各参照符号にY,M,
CおよびBを付加することで、色成分ごとの画像データ
とそれぞれに対応する装置を識別する。
【0016】図1および図2によれば、マルチビーム光
走査装置1は、色成分ごとの画像データに対応するレー
ザビーム (光) LY,LM,LCおよびLBを発生する
第1ないし第4の半導体レーザ素子 (光源、以下、レー
ザ素子と示す) 3Y,3M,3Cおよび3B、及び、そ
れぞれのレーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射
されたレーザビームL (Y,M,CおよびB) を、図示
しない像面 (所定の位置に配置された結像対象物、たと
えば、感光体ドラム表面など) に向かって所定の線速度
で偏向する (ただ1つの) 光偏向装置 (偏向手段) 5な
どにより構成される。
【0017】それぞれのレーザ素子3 (Y,M,Cおよ
びB) と光偏向装置5との間には、レーザ素子3 (Y,
M,CおよびB) からのレーザビームL (Y,M,Cお
よびB) の断面ビームスポット形状を所定の形状に整え
る偏向前光学系 (偏向前光学手段) 7 (Y,M,Cおよ
びB) が、各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) ごと
に配置されている。
【0018】光偏向装置5と (図示しない) 像面との間
には、光偏向装置5を介して偏向されたレーザビームL
(Y,M,CおよびB) を、像面の所定の位置に、おお
むね直線状に結像させるための偏向後光学系 (偏向後光
学手段) 21が配置されている。
【0019】以下、光偏向装置5、偏向前光学系7およ
び偏向後光学系21について、詳細に説明する。
【0020】レーザ素子3Y,3M,3Cおよび3B
は、光偏向装置5に対して、所定の角度で、3M,3C
および3Bの順に配置されている。なお、Y (イエロ
ー) 画像に対応されるレーザ素子3Yは、光偏向装置5
の反射面に向かうレーザビームLYが、光偏向装置5
に、直接入射可能に配置される。
【0021】光偏向装置5は、複数、たとえば、6面の
平面反射鏡 (面) 5αないし5ζが正多角形状に配置さ
れた多面鏡本体5aと、多面鏡本体5aを、一定の速度
で所定の方向に回転させるモータ5mにより構成され
る。なお、多面鏡本体5aは、たとえば、アルミニウム
により形成される。また、多面鏡5aの各反射面5αな
いし5ζは、多面鏡本体5aが回転される方向を含む面
と直交する面に沿って切り出されたのち、切断面に、た
とえば、Si O2 などの表面保護層が蒸着されることで
提供される。
【0022】偏向前光学系7 (Y,M,CおよびB)
は、各レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) から出射さ
れたレーザビームL (Y,M,CおよびB) に、光偏向
装置5によってレーザビームL (Y,M,CおよびB)
が偏向される方向 (以下、主走査方向と示す) および主
走査方向と直交する (以下、副走査方向と示す) の双方
に関して所定の収束性を与える有限焦点レンズ9 (Y,
M,CおよびB) 、各有限焦点レンズ9 (Y,M,Cお
よびB) を通過されたレーザビームL (Y,M,Cおよ
びB) に、副走査方向に関してのみ、さらに収束性を与
えるハイブリッドシリンダレンズ11 (Y,M,Cおよ
びB) 、及び、それぞれのハイブリッドシリンダレンズ
11 (Y,M,CおよびB) を通過された4本のレーザ
ビームを光偏向装置5の各反射面5αないし5ζに向か
って折り曲げる (ただ1組の) 偏向前折り返し合成ミラ
ー (合成手段) 13などを有している。
【0023】レーザ素子3 (Y,M,CおよびB) 、有
限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB) 、ハイブリッド
シリンダレンズ11 (Y,M,CおよびB) 、及び、合
成ミラー13は、たとえば、アルミニウム合金などによ
って形成された保持部材15上に、一体的に配置されて
いる。
【0024】有限焦点レンズ9 (Y,M,CおよびB)
は、それぞれ、非球面ガラスレンズもしくは球面ガラス
レンズに、UV硬化プラスチックなどにより形成された
非球面プラスチックレンズを貼り合わせることにより形
成される。また、ハイブリッドシリンダレンズ11
(Y,M,CおよびB) は、それぞれ、プラスチックシ
リンダレンズ17 (Y,M,CおよびB) とガラスシリ
ンダレンズ19 (Y,M,CおよびB) とを含んでいる
(図3に詳細に示されている) 。なお、それぞれの有限
焦点レンズ9は、保持部材15と一体に形成された位置
決め部材を介して、固定される。
【0025】偏向後光学系21の一部およびその周囲に
は、偏向後光学系21を通過されたそれぞれのレーザビ
ームL (Y,M,CおよびB) の一部を検知するための
(ただ1つの) 水平同期検出器23、及び、偏向後光学
系21と水平同期検出器23との間に配置され、偏向後
光学系21内の後述する少なくとも一枚のレンズを通過
された4本のレーザビームL (Y,M,CおよびB) の
一部を、水平同期検出器23に向かって主走査方向には
異なる方向へ反射させる (ただ1組の) 水平同期用折り
返しミラー25などが配置されている。
【0026】偏向後光学系21は、広い走査幅 (すなわ
ち光偏向装置5により像面に走査されたレーザビームの
像面での主走査方向の長さ) 全域で、光偏向装置5の各
反射面5αないし5ζにより偏向されたそれぞれのレー
ザビームL (Y,M,CおよびB) に、所定の結像特性
を与えるとともに、それぞれのレーザビームの結像面の
変動を一定の範囲内に抑えるための第1および第2の結
像レンズ30aおよび30bを有している。
【0027】偏向後光学系21の第2の結像レンズ30
bと像面との間には、レンズ30bを通過された4本の
レーザビームL (Y,M,CおよびB) を像面に向かっ
て折り曲げる第1の折り返しミラー33 (Y,M,Cお
よびB) 、第1の折り返しミラー33Y,33Mおよび
33Cにより折り曲げられたレーザビームLY,LMお
よびLCを、さらに折り返す第2および第3の折り返し
ミラー35Y,35Mおよび35Cならびに37Y,3
7Mおよび37Cが配置されている。
【0028】第1および第2の結像レンズ30aおよび
30b、第1の折り返しミラー33(Y,M,Cおよび
B) 、及び、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよ
び35Cは、それぞれ、光走査装置1の中間ベース1a
に、たとえば、一体成型により形成された図示しない複
数の固定部材に、接着などにより固定される。
【0029】また、第3の折り返しミラー37Y,37
Mおよび37Cは、それぞれ、中間ベース1aに、たと
えば、一体成型により形成される (図示しない) 固定用
リブと (図示しない) 傾き調整機構を介して、副走査方
向に関連した少なくとも1方向に関し、移動可能に配置
される。
【0030】なお、図2から明らかなように、B (ブラ
ック) 画像に対応するレーザビームLBは、第1の折り
返しミラー33Bにより折り返されたのち、他のミラー
を経由せずに、像面に案内される。
【0031】偏向後光学系21の第3の折り返しミラー
37Y,37M,37Cおよび第1の折り返しミラー3
3Bと像面との間であって、それぞれのミラー33B、
37Y,37Mおよび37Cを介して反射された4本の
レーザビームL (Y,M,CおよびB) が光走査装置1
から出射される位置には、さらに、光走査装置1内部を
防塵するための防塵ガラス39 (Y,M,CおよびB)
が配置されている。
【0032】次に、偏向前光学系7について、さらに、
詳細に説明する。
【0033】図3は、偏向前光学系7の折り返しミラー
などを省略した部分断面図である。なお、図3では、1
つのレーザビームLY (イエロー) に対する光学部品の
みが代表して示されている。
【0034】ハイブリッドシリンダレンズ11 (Y)
は、副走査方向に対して実質的に等しい曲率を持つPM
MAのシリンダレンズ17 (Y) とガラスのシリンダレ
ンズ19 (Y) とによって形成されている。PMMAの
シリンダレンズ17 (Y) は、空気と接する面がほぼ平
面に形成される。
【0035】また、ハイブリッドシリンダレンズ11
(Y) は、シリンダレンズ17 (Y)とシリンダレンズ1
9 (Y) とが、シリンダレンズ17 (Y) の出射面とシ
リンダレンズ19 (Y) の入射面との間の接着により、
あるいは、図示しない位置決め部材に向かって所定の方
向から押圧されることで、一体に形成される。なお、ハ
イブリッドシリンダレンズ11 (Y) は、シリンダレン
ズ19 (Y) の入射面に、シリンダレンズ17 (Y) が
一体に成型されてもよい。
【0036】プラスチックシリンダレンズ17 (Y) 、
たとえば、RMMA (ポリメチルメタクリル) などの材
質により形成される。ガラスシリンダレンズ19 (Y)
は、たとえば、TaSF21などの材質により形成され
る。また、それぞれのシリンダレンズ17 (Y) および
19 (Y) は、保持部材15と一体に形成された位置決
め部材を介して、有限焦点レンズ9と正確な間隔で固定
される。
【0037】以下、表1に、偏向前光学系7の光学的数
値データを示す。
【0038】
【表1】
【0039】表1から明らかなように、それぞれの色成
分に対応される有限焦点レンズ9およびハイブリッドシ
リンダレンズ11は、単体では、どの色成分に関して
も、同一のレンズが利用される。なお、Y (イエロー)
に対応される偏向前光学系7YおよびB (ブラック) に
対応される偏向前光学系7Bは、実質的に、同一のレン
ズ配置を有する。また、M (マゼンタ) に対応される偏
向前光学系7MおよびC(シアン) に対応される偏向前
光学系7Cは、偏向前光学系7Yおよび7Bに比較し
て、有限焦点レンズ9とハイブリッドシリンダレンズ1
1との間隔が広げられている。
【0040】図4には、図3および表1に示した偏向前
光学系7 (Y,M,CおよびB) のそれぞれを、光偏向
装置5の反射面の回転軸に直交する方向で、図1の矢印
P−Pで切断した状態におけるそれぞれのレーザ素子3
Y,3Mおよび3Cから光偏向装置5に向かうレーザビ
ームLY,LMおよびLCが示されている。
【0041】図4から明らかなように、それぞれのレー
ザビームLY,LM,LCおよびLBは、光偏向装置5
の反射面の回転軸と平行な方向に、相互に異なる間隔
で、光偏向装置5に案内される。また、レーザビームL
MおよびLCは、光偏向装置5の反射面の回転軸と直交
するとともに反射面の副走査方向の中心を含む面、すな
わち、光走査装置1の系の光軸を含む面を挟んで非対称
に、光偏向装置5の各反射面に案内される。なお、光偏
向装置5の各反射面上でのレーザビームLY,LM,L
CおよびLB相互の間隔は、LY−LM間で2.25m
m、LM−LC間で1.96mm、及び、LC−LB間
で1.75mmである。
【0042】次に、ハイブリッドシリンダレンズ11と
偏向後光学系21との間の光学特性について詳細に説明
する。
【0043】偏向後光学系21すなわち第1および第2
の結像レンズ30aおよび30bは、プラスチック (た
とえば、PMMA) により形成されることから、周辺温
度が、たとえば、0°Cから50°Cの間で変化するこ
とで、屈折率nが、1.4876から1.4789まで
変化することが知られている。この場合、第1および第
2の結像レンズ30aおよび30bを通過されたレーザ
ビームが実際に集光される結像面 (すなわち、副走査方
向における結像位置) は、±12mm程度変動してしま
う。ここで、偏向前光学系7に、偏向後光学系21に利
用されるレンズの材質と同一の材質のレンズを、曲率を
最適化した状態で組み込むことで、温度変化による屈折
率nの変動に伴って発生する結像面の変動を±0.5m
m程度に抑えることができる。すなわち、偏向前光学系
7がガラスレンズで、偏向後光学系21がプラスチック
レンズにより構成される従来の光学系に比較して、偏向
後光学系21のレンズの温度変化による屈折率の変化に
起因して発生する副走査方向の色収差が補正できる。
【0044】図5には、第1ないし第4のレーザビーム
LY,LM,LCおよびLBを、1つの束のレーザビー
ムとして光偏向装置5の各反射面5αないし5ζに案内
する合成ミラー13が示されている。
【0045】合成ミラー13は、画像形成可能な色成分
の数 (色分解された色の数) よりも「1」だけ少ない数
だけ配置される第1ないし第3のミラー13M,13C
および13Bと、それぞれのミラー13M,13Cおよ
び13Bを保持する第1ないし第3のミラー保持部13
α,13βおよび13γならびにそれぞれの保持部13
α,13βおよび13γを支持するベース13aにより
構成される。なお、ベース13aならびにそれぞれの保
持部13α,13βおよび13γは、熱膨脹率が小さ
い、たとえば、アルミニウム合金などにより一体的に形
成されている。なお、レーザ素子3Yからのレーザビー
ムLYは、すでに説明したように、光偏向装置5の各反
射面5αないし5ζに直接案内される。この場合、レー
ザビームLYは、光走査装置1の系の光軸よりもベース
13a側すなわち第1の保持部13αに固定されるミラ
ー13Mとベース13aとの間を通過される。
【0046】これとは別に、第1ないし第3のミラー1
3M,13Cおよび13Bとそれぞれのミラーに入射さ
れるレーザビームLM,LCおよびLBの入射角は、レ
ーザビームLMで51.4°、レーザビームLCで4
0.0°およびレーザビームLBで28.6°に規定さ
れる (図6参照) 。なお、この実施例では、合成ミラー
13の各ミラーへの入射角が大きいレーザビームほど、
光偏向装置5の各反射面上での近接するレーザビームと
の間隔が大きくなるよう、レーザ素子3M,3Cおよび
3Bの配置ならびに第1ないし第3の13M,13Cお
よび13Bの角度が規定されている。
【0047】ここで、合成ミラー13のそれぞれのミラ
ー13M,13Cおよび13Bにより反射されて光偏向
装置5に案内される各レーザビームLM,LCおよびL
Bならびに光偏向装置5に直接案内されるレーザビーム
LYの強度 (光量) について考察する。
【0048】従来技術の項ですでに説明したように、特
開平5−34612号公報には、2以上のレーザビーム
を1つの束のレーザビームとして光偏向装置の反射面に
入射させる方法として、ハーフミラーにより、レーザビ
ームを、順に、重ねる方法が示されている。しかしなが
ら、複数のハーフミラーが利用されることで、1回の反
射および透過 (ハーフミラーを1回通過するごとに) に
対し、各レーザから出射されたレーザビームの光量の5
0%は無駄となってしまうことは公知である。この場
合、ハーフミラーの透過率と反射率を、それぞれ、各レ
ーザビームごとに最適化したとしても、すべてのハーフ
ミラーを通過されるいづれか1つのレーザビームの強度
(光量) は、有限焦点レンズ9から出力された光量の約
25%まで低減されてしまう。また、光路中にハーフミ
ラーが光路に傾いて存在すること、及び、各レーザビー
ムが通過するハーフミラーの枚数が異なること、などに
起因して、像面湾曲あるいは非点収差などに代表される
光学特性に、各レーザビームごとに差が生じることが知
られている。各レーザビームごとに像面湾曲および非点
収差などの特性が異なることは、全てのレーザビーム
を、同一の有限焦点レンズおよびシリンダレンズのみに
より像面に結像させることを困難にする。
【0049】これに対して、図5に示されている合成ミ
ラー13によれば、それぞれのレーザビームLM,LC
およびLBは、光偏向装置5の各反射面に入射する前段
の各レーザビームLM,LCおよびLBが副走査方向に
分離している領域で、通常のミラー (13M,13Cお
よび13B) によって折り返される。従って、各反射面
13M,13Cおよび13Bで反射されたのち多面鏡本
体5aに向けて供給される各レーザビームL (M,Cお
よびB) の光量は、有限焦点レンズ9からの出射光量の
おおむね90%以上に維持できる。このことは、各レー
ザ素子の出力を低減できるばかりでなく、像面に到達さ
れる光の収差を均一に補正できる。これにより、それぞ
れのレーザビームを小さく絞ることが可能となり、結果
として、高精細化への対応を可能とする。なお、Y (イ
エロー) に対応するレーザ素子3Yは、合成ミラー13
のいづれのミラーにも関与されることなく、直接、光偏
向装置5の各反射面に案内されることから、レーザの出
力容量が低減できるばかりでなく、 (合成ミラーにより
反射される他のレーザビームに生じる虞れのある)ミラ
ー (13M,13Cおよび13B) で反射されることに
よる各反射面への入射角の誤差が除去される。
【0050】次に、図7ないし図9および表2 (偏向後
光学系21の各レンズのレンズデータを含む光学データ
を示す) を参照して、光偏向装置5の多面鏡5aで反射
されるレーザビームL (Y,M,CおよびB) と偏向後
光学系21との関係について説明する。
【0051】
【表2】
【0052】図7は、図1および図2で説明した光走査
装置1の第1ないし第3の折り返しミラー33B,33
Y,33M,33C,35Y,35M,35C,37
Y,37Mおよび37Cならびに中間ベース1aを取り
除いて、多面鏡5aの回転軸方向からみた状態の光路展
開図である。
【0053】図8は、図1および図2で説明した光走査
装置1を、 (光走査装置1の) 副走査方向の系の光軸O
に沿って、かつ、光偏向装置5の多面鏡5aの振り角が
0°の状態で、第1ないし第3の折り返しミラー33
B,35Y,35M,35C,37Y,37Mおよび3
7Cならびに中間ベース1aを取り除くとともにLC,
LMおよびLYの途中までのレーザビームを仮想的に直
線に置き換えて、多面鏡5aの回転軸と直交する方向に
切断した光路展開図である。図9は、図1に示した光走
査装置の各光学部材の配置を、光偏向装置の反射面の回
転軸を含む面で切断した概略断面図である。
【0054】図9を参照すれば、光偏向装置5の各反射
面で反射されたそれぞれのレーザビームLY,LMおよ
びLCは、副走査方向に関し、対応する折り返しミラー
33Y,33Mおよび33Cにより、それぞれ、系の光
軸Oに対して所定の角度で、レーザビームLoから順に
分離される。
【0055】一例として、レーザビームLCを参照すれ
ば、レーザ素子3Cは、主走査方向の系の光軸Oに対し
所定の角度で、光軸Oの上方に配置される。レーザ素子
3CからのレーザビームLCは、副走査方向に関し、光
偏向装置5の各反射面上の系の光軸Oの上方で反射さ
れ、第1のプラスチックレンズ30aの入射面30ain
で、系の光軸Oの上方あるいは光軸Oの近傍を通過さ
れ、第2のプラスチックレンズ30bの出射面30bra
付近で系の光軸Oの直近または系の光軸Oの下方を通過
される。
【0056】また、同様に、レーザビームLMを参照す
れば、レーザ素子3Mは、主走査方向の系の光軸Oに対
し所定の角度で、光軸Oの僅かに下方に配置される。レ
ーザ素子3MからのレーザビームLMは、光偏向装置5
の各反射面上の系の光軸Oの僅かに下方で反射され、第
1のプラスチックレンズ30aの入射面30ainで、系
の光軸Oの下方あるいは光軸Oの近傍を通過され、第2
のプラスチックレンズ30bの出射面30bra付近で系
の光軸Oの直近または系の光軸Oの上方を通過される。
【0057】ところで、図8および図9から明らかなよ
うに、第1および第2の結像レンズ30aおよび30b
は、それぞれ、副走査方向に関し、正のパワーが与えら
れている (これにより、少なくとも2本のレーザビーム
を、系の光軸Oを挟んで、相互に逆になる方向から像面
に案内できる) 。このような配置にすることにより、レ
ンズの材質であるPMMAの温度変化による屈折率変化
あるいは熱膨張による副走査方向ビーム位置への影響を
抑えることができ、しかも、光偏向装置5の各反射面5
α〜5ζの副走査方向の厚さすなわち4本のレーザビー
ムが副走査方向で合成されたレーザビームLoの合成断
面の大きさを低減できる。
【0058】また、第1および第2の結像レンズ30a
および30bの副走査方向のパワーがそれぞれ正に規定
された場合であっても、偏向前光学系7Y,7M,7C
および7Bの有限焦点レンズ9Y,9M,9Cおよび9
B、及び、ハイブリッドシリンダレンズ11Y,11
M,11Cおよび11Bの、それぞれのパワーを最適に
配置することによって、各レンズ30aおよびレンズ3
0bにより生ずる副走査方向のデフォーカスの温度ある
いは湿度の変化にともなう影響は、容易に除去できる。
【0059】このようして、偏向後光学系21の副走査
方向に関し、4本のレーザビームの少なくとも2本のレ
ーザビームを、系の光軸Oを挟んで相互に逆になる方向
から図示しない像面に案内することで、光偏向装置5の
各反射面の厚さを低減可能であるとともに、各レンズ3
0aおよび30bの素材であるPMMAの温度変化に起
因する屈折率変化あるいは熱膨張による像面での副走査
方向の位置ずれを低減できる。
【0060】次に、表3ないし表6 (偏向後光学系21
の各レンズのレンズ面の多項式データを示す) を参照し
て、第1および第2のプラスチックレンズのそれぞれの
レンズ面の形状と結像面の変動および収差特性について
考察する。
【0061】
【表3】
【0062】
【表4】
【0063】
【表5】
【0064】
【表6】
【0065】従来から利用されている光走査装置におい
てトーリックレンズが含まれる場合には、結像面におけ
る球面収差、コマ収差、像面湾曲あるいは倍率誤差など
の収差特性を最適化するために、3枚以上の (結像) レ
ンズが必要となることは、すでに説明した通りである。
【0066】ここで、第1および第2のプラスチックレ
ンズ30aおよび30bにおけるそれぞれのレンズ面3
0ain,30ara,30binおよび30braに関し、各
レンズ面のレンズ面の形状を、表2の (1) 式に示した
多項式により表現する方法で各レンズ面の形状をシミュ
レートした結果について説明する。
【0067】Amnのn≠0かつAmn≠0の項により、副
走査方向に関する球面収差、コマ収差、像面湾曲および
倍率誤差など、また、Amnのm≠0かつAmn≠0の項に
より、主走査方向に関するさまざまな収差特性を最適化
可能となる。第1および第2のプラスチックレンズ30
aおよび30bの各レンズ面の形状をシミュレートした
結果によれば、レンズ面番号1ないし4の4面のレンズ
面の少なくとも1面のレンズ面が (1) 式におけるAmn
のm≠0かつAmn≠0の項を含むレンズ面である場合に
は、コマ収差および球面収差の補正が不十分となり、結
像面での断面ビームスポット径は、おおむね、100μ
m程度となることが判明した。また、Amnのn≠0かつ
Amn≠0の項を含むレンズ面が2面以上配置される場合
には、結像面での断面ビームスポット径は、おおむね、
40μm程度まで絞れることが明らかになった。
【0068】なお、各レンズのレンズ面に対し、 (1)
式に示したAmnの合計数 (シグマの項の中身) について
シミュレートすると、表3ないし表6から明らかなよう
に、Amnのm+nが「5」すなわち「1<m+n<5」
が満足される条件内で、主走査方向ならびに副走査方向
のさまざまな収差特性を良好に設定できることが確認さ
れている。
【0069】次に、再び、図2を参照して、光偏向装置
5の多面鏡5aで反射されたレーザビームと偏向後光学
系21を通って光走査装置1の外部へ出射される各レー
ザビームLY,LM,LCおよびLBの傾きと折り返し
ミラー33B,37Y,37Mおよび37Cとの関係に
ついて説明する。
【0070】すでに説明したように、光偏向装置5の多
面鏡5aで反射され、偏向後光学系21すなわち第1お
よび第2のプラスチックレンズ30aおよび30bを介
して、所定の収差特性が与えられた各レーザビームL
Y,LM,LCおよびLBは、それぞれ、第1の折り返
しミラー33Y,33M,33Cおよび33Bを介して
所定の方向に折り返される。
【0071】B (ブラック画像) に対応するレーザビー
ムLBは、第1の折り返しミラー33Bで反射されたの
ち、防塵ガラス39Bを通って像面に案内される。残り
のレーザビームLY,LMおよびLCは、それぞれ、第
2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35Cに案内
され、第2の折り返しミラー35Y,35Mおよび35
Cによって、さらに、第3の折り返しミラー37Y,3
7Mおよび37Cに向かって反射される。第3の折り返
しミラー37Y,37Mおよび37Cで反射された各レ
ーザビームLY,LMおよびLCは、それぞれ、防塵ガ
ラス39Y,39Mおよび39Cを介して、おおむね、
等間隔で、像面に結像される。従って、第1の折り返し
ミラー33Bで出射されたレーザビームLBとレーザビ
ームLBに隣り合うレーザビームLCも、おおむね、等
間隔で、像面に結像される。
【0072】ところで、レーザビームLBは、すでに説
明したように、レーザ素子3Bから出射されたのち偏向
前光学系7Bすなわち有限焦点レンズ9B、合成ミラー
13Bおよびハイブリッドシリンダレンズ11Bを通過
され、多面鏡5aで反射されたのち偏向後光学系21す
なわち第1および第2のプラスチックレンズ30aおよ
び30bを通って折り返しミラー33Bで反射されて、
光走査装置1の外部へ出射される。すなわち、レーザビ
ームLBは、多面鏡5aで偏向されたのち、折り返しミ
ラー33Bで反射されるのみで、光走査装置1から出射
される。このことから、実質的に、偏向後では、折り返
しミラー33B1枚のみで案内されるレーザビームLB
が確保できる。このレーザビームLBは、光路中に複数
のミラーが存在する場合に、ミラーの数に従って増大
(逓倍) される結像面での像のさまざまな収差特性の変
動あるいは主走査線曲がりなどに関し、残りのレーザビ
ームを相対的に補正する際の基準光線として有益であ
る。
【0073】なお、光路中に複数のミラーが存在する場
合には、各レーザビームごとに利用される偏向後のミラ
ーの枚数を奇数または偶数に揃えることが好ましい。詳
細には、図2から明らかなように、レーザビームLBに
関与する偏向後のミラーの枚数は、1枚 (奇数) 、レー
ザビームLC,LMおよびLYに関与するミラーの枚数
は、それぞれ、3枚 (奇数) である。ここで、いづれか
1つのレーザビームに関し、第2のミラー35が省略さ
れたと仮定すれば、第2のミラー35が省略された光路
(ミラーの枚数は偶数) を通るレーザビームのレンズな
どの傾きなどによる主走査線曲がりの方向は、他のレー
ザビーム (ミラーの枚数は奇数) のレンズなど傾きなど
による主走査線曲がりの方向と逆になり、所定の色を再
現する際に色ズレが生じる。
【0074】従って、4本のレーザビームLY,LM,
LCおよびLBを重ねて所定の色を再現する際には、各
レーザビームLY,LM,LCおよびLBの偏向後の光
路中に配置されるミラーの枚数は、実質的に、奇数また
は偶数に統一される。
【0075】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の光走査
装置によれば、複数の光源からのすべての光は、光の位
置を決める1つの偏向手段と、少なくとも1面の回転対
称面を含まないレンズ面を有し、レンズの枚数が2枚の
同一の偏向後光学系により所定像面に案内される。これ
により、たとえば、いづれかのレンズの形状あるいは取
り付け位置が所定の状態と異なる場合であっても、すべ
ての光に対して同一の影響が提供されることから、像面
に到達した光のずれにより引き起こされる色ずれあるい
は色相の変化が低減される。また、偏向後光学系により
それぞれの光に与えられる球面収差およびコマ収差が最
小にでき、所定の条件内で、像面での光の集束径が所定
値に維持可能となり、デフォーカスにともなう像面での
光の集束径の変動を抑えることができる。
【0076】従って、偏向装置と像面の間の距離すなわ
ち光装置装置の大きさが低減されるとともに、色ずれの
ないカラー画像を低コストで提供できる画像形成装置に
適したマルチビーム光走査装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例である光走査装置の部分平面
図。
【図2】図1に示した光走査装置を光偏向装置から像面
に向かう系の光軸に沿って切断した断面図。
【図3】図1に示した光走査装置の偏向前光学系部分を
展開した光路図。
【図4】図1に示した光走査装置の偏向前光学系の合成
ミラー近傍のそれぞれのレーザビームの状態を示す、P
−P方向部分正面図。
【図5】図1に示した光走査装置の合成ミラーの特徴を
示す概略平面図および概略正面図。
【図6】図1に示した光走査装置の偏向前光学系を詳細
に示す部分拡大平面図。
【図7】図1に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光路を展開した状態で示す概略平面図。
【図8】図7に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光路を展開した状態、かつ、光偏向装置の反射面の
回転軸を含む面で切断した概略断面図。
【図9】図7に示した光走査装置の各光学部材の配置
を、光偏向装置の反射面の回転軸を含む面で切断した概
略断面図。
【符号の説明】
1…マルチビーム光走査装置、 1a…中間ベー
ス、3Y…半導体レーザ素子、 3M…半導
体レーザ素子、3C…半導体レーザ素子、
3B…半導体レーザ素子、5…光偏向装置、
5a…多面鏡本体、7Y…偏向前光学系、
7M…偏向前光学系、7C…偏向前光学
系、 7B…偏向前光学系、9Y…有限
焦点レンズ、 9M…有限焦点レンズ、9
C…有限焦点レンズ、 9B…有限焦点レ
ンズ、11Y…ハイブリッドシリンダレンズ、11M…
ハイブリッドシリンダレンズ、11C…ハイブリッドシ
リンダレンズ、11B…ハイブリッドシリダレンズ、1
3…ミラーブロック、 15…保持部材、
17Y…プラスチックシリンダレンズ、17M…プラス
チックシリンダレンズ、17C…プラスチックシリンダ
レンズ、17B…プラスチックシリンダレンズ、19Y
…ガラスシリンダレンズ、19M…ガラスシリンダレン
ズ、19C…ガラスシリンダレンズ、19B…ガラスシ
リンダレンズ、21…偏向後光学系、
23…水平同期検出器、25…水平同期用折り返しミラ
ー、30a…第1の結像レンズ、 30b…第
2の結像レンズ、33B…第1の折り返しミラー、
33Y…第1の折り返しミラー、33M…第1の折り
返しミラー、 33C…第1の折り返しミラー、3
5Y…第2の折り返しミラー、 35M…第2の折
り返しミラー、35C…第2の折り返しミラー、
37Y…第3の折り返しミラー、37M…第3の折り返
しミラー、 37C…第3の折り返しミラー、39
Y…防塵ガラス、 39M…防塵ガラ
ス、39C…防塵ガラス、 39B…防
塵ガラス。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02B 13/18 B41J 3/00 D H04N 1/113 H04N 1/04 104A

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 複数の光源と、 前記それぞれの光源からの出射光を、前記偏向手段の前
    記反射面の回転軸と平行な方向には、集束光に、前記偏
    向手段の前記反射面の回転軸と直交する方向には、集束
    光または平行光に、それぞれ変換し、前記偏向手段の前
    記反射面に案内する偏向前光学手段と、 前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
    の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
    ともに、前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前
    記反射面の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前
    記反射面の面倒れを補正する機能を有する偏向後光学手
    段であって、前記偏向後光学手段のレンズは、複数の光
    線が通過され、4面のレンズ面のうち少なくとも2面が
    回転対称面を含まないレンズ面に形成され、そのレンズ
    面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
    の座標で、 Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の座標で、 少なくともm≠0であり、かつn≠0である係数がA
    mn≠0の項を含み、 Amnは、それぞれ独立に設定される項を含む関数で表
    される偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  2. 【請求項2】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 光源と、 前記偏向手段により偏向された前記光源からの出射光
    を、所定像面に等速で走査するよう結像するとともに、
    前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前記反射面
    の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前記反射面
    の面倒れを補正する機能を有する偏向後光学手段であっ
    て、前記偏向後光学手段のレンズは、少なくとも1つの
    レンズ面が回転対称面を含まず、前記反射面の回転軸と
    直交する方向および平行な方向に広がる平面とレンズが
    作る交線が非円弧状となるレンズ面に形成され、 その
    レンズ面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
    の座標で、 Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の座標で、 少なくともm≠0であり、かつn≠0である係数がA
    mn≠0の項を含み、 Amnは、それぞれ独立に設定される項を含む関数で表
    される偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  3. 【請求項3】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 光源と、 前記偏向手段により偏向された前記光源からの出射光
    を、所定像面に等速で走査するよう結像するとともに、
    前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前記反射面
    の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前記反射面
    の面倒れを補正する機能を有する偏向後光学手段であっ
    て、前記偏向後光学手段のレンズは、少なくとも1つの
    レンズ面形状が、 z=(CUX X)+(CUY Y)/(1+(1-(1+kX)CUXX-(1+k
    Y)CUYY)−1/2)+ΣAmnX2mY2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
    の座標で、 Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の座標で、 少なくともm≠0であり、かつn≠0である係数がA
    mn≠0の項を含み、 Amnは、それぞれ独立に設定される項を含む関数で表
    される、により表すことのできるレンズ面に形成される
    偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  4. 【請求項4】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 複数の光源と、 前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
    の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
    ともに、前記偏向手段の前記反射面に対する1つめの結
    像面を、所定像面とほぼ一致させ、前記偏向手段の前記
    反射面と前記偏向手段の前記反射面の回転軸とのなす角
    の平行度の偏差すなわち前記反射面の面倒れを補正する
    機能を有する2枚のレンズからなる偏向後光学手段であ
    って、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の前記それぞれのレンズのパワーが双方ともに正に規定
    されるとともに、前記それぞれのレンズを前記それぞれ
    の光源からの出射光が通過する位置が前記反射面の回転
    軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面を挟んで相互に
    逆に規定されており、前記それぞれの光線の前記反射面
    側のレンズを通過する位置が、前記反射面の回転軸と直
    交する方向かつ系の光軸を含む面に対し、前記反射面で
    前記それぞれの光が反射される位置と同じ側に規定され
    ている偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  5. 【請求項5】前記偏向後光学手段の4面のレンズ面のう
    ち、少なくとも2面が回転対象面を含まないレンズ面で
    あることを特徴とする請求項4記載の光走査装置。
  6. 【請求項6】前記偏向後光学手段の4面のレンズ面のう
    ち、少なくとも1面が回転対象面を含まず、前記反射面
    の回転軸と直交する方向および平行な方向に広がる平面
    とレンズ面が作る光線が非円弧形状であるレンズ面であ
    ることを特徴とする請求項4記載の光走査装置。
  7. 【請求項7】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 光源と、 前記光源からの出射光を、前記偏向手段の前記反射面の
    回転軸と平行な方向に集束光に変換し、前記偏向手段の
    前記反射面に案内する偏向前光学手段と、 前記偏向手段により偏向された前記光源からの出射光
    を、所定像面に等速で走査するよう結像するとともに、
    前記偏向手段の前記反射面と前記偏向手段の前記反射面
    の回転軸とのなす角の平行度の偏差すなわち前記反射面
    の面倒れを補正する機能を有する偏向後光学手段であっ
    て、前記偏向後光学手段のレンズは、レンズ面のうち少
    なくとも2面が回転対称面を含まないレンズ面に形成さ
    れ、そのレンズ面形状が、 ΣAmn2m2n Xは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と垂直な方向
    の座標で、 Yは、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の座標で、 少なくともm≠0であり、かつn≠0である係数がA
    mn≠0の項を含み、 Amnは、それぞれ独立に設定される項を含む関数で表
    される偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  8. 【請求項8】前記光源が複数であることを特徴とする請
    求項7記載の光走査装置。
  9. 【請求項9】回転可能に形成された反射面を有し、光を
    所定の方向に偏向する1つの偏向手段と、 複数の光源と、 前記それぞれの光源からの出射光を、前記偏向手段の前
    記反射面の回転軸と平行な方向には、集束光に、前記偏
    向手段の前記反射面の回転軸と直交する方向には、集束
    光または平行光に、それぞれ変換し、前記偏向手段の前
    記反射面に案内する偏向前光学手段と、 前記偏向手段により偏向された前記それぞれの光源から
    の出射光を、所定像面に等速で走査するよう結像すると
    ともに、前記偏向手段の前記反射面に対する1つめの結
    像面を、所定像面とほぼ一致させ、前記偏向手段の前記
    反射面と前記偏向手段の前記反射面の回転軸とのなす角
    の平行度の偏差すなわち前記反射面の面倒れを補正する
    機能を有する2枚のレンズからなる偏向後光学手段であ
    って、前記偏向手段の前記反射面の回転軸と平行な方向
    の前記それぞれのレンズのパワーが双方ともに正に規定
    されるとともに、前記それぞれのレンズを前記それぞれ
    の光源からの出射光が通過する位置が前記反射面の回転
    軸と直交する方向かつ系の光軸を含む面を挟んで相互に
    逆に規定されており、前記それぞれの光線の前記反射面
    側のレンズを通過する位置が、前記反射面の回転軸と直
    交する方向かつ系の光軸を含む面に対し、前記反射面で
    前記それぞれの光が反射される位置と同じ側に規定され
    ている偏向後光学手段と、を、有する光走査装置。
  10. 【請求項10】前記偏向前光学手段は、前記それぞれの
    光源からの出射光を、前記偏向手段の前記反射面の回転
    軸と平行な方向および前記反射面の回転軸と直交する方
    向の双方に関し、集束光あるいは平行光に変換する有限
    焦点レンズまたはコリメータレンズと、前記反射面の回
    転軸と平行な方向にのみパワーを有し、前記有限焦点レ
    ンズまたはコリメータレンズの出射光を前記反射面の回
    転軸と平行な方向にのみさらに集束させる異なる材質に
    より形成された2つのレンズと、を、含むことを特徴と
    する請求項9記載の光走査装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100460924C (zh) * 2006-07-28 2009-02-11 武汉楚天激光(集团)股份有限公司 单镜片二维扫描激光地标机
CN104191089A (zh) * 2014-09-11 2014-12-10 苏州菲镭泰克激光技术有限公司 基于激光器输出光束的三维动态聚焦标刻系统及方法

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