JP2002023083A

JP2002023083A - 光走査装置

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Publication number: JP2002023083A
Application number: JP2000200554A
Authority: JP
Inventors: Tama Takada; 球高田
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 2000-07-03
Filing date: 2000-07-03
Publication date: 2002-01-23

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】簡単な構成で、複数の光ビームの偏光方向がそ
れぞれ異なっていても、被走査面における光量を各光ビ
ームについて揃える事ができる光走査装置を提供する。【解決手段】光源１から射出された複数の光ビームＬを
偏向器４で偏向して被走査面８上を走査する光走査装置
であって、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの
光ビームの偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光
方向と異なる光走査装置において、前記偏向器と前記被
走査面との間の光路上に、主走査方向に平行な軸６ａ，
７ａの周りに光軸に対して傾けた少なくとも二つの反射
型光学素子６，７を有し、前記反射型光学素子について
直線状に展開した光路において、光軸に関して副走査方
向の両側に、その各反射型光学素子の法線いずれかが必
ず向いている構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光走査装置に関す
るものであり、更に詳しくは、例えばレーザービームプ
リンタ等の装置に好適な光走査装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報ネットワークの発達及びデジ
タル化に伴い、レーザービームプリンタの高速化が強く
望まれてきている。この、レーザービームプリンタの高
速化を図る手段の一つとして、走査用のポリゴンミラー
の回転を高速化する事が挙げられる。ところが、現状で
はポリゴンミラーの回転数が５万回転近くになると、遠
心力によるポリゴン面の歪が生じるため、これ以上のポ
リゴンミラーの回転の高速化には限度があるとされてい
る。そこで、レーザービームプリンタの描画速度のさら
なる高速化を図るために、複数のレーザービームで感光
体面を走査する事が従来より行われている。

【０００３】具体的には、例えば特開平９−２８１４２
０号公報，特開平９−２８８２４４号公報に記載されて
いる如く、光源として複数の発光点を有するいわゆる面
発光レーザーを用いた光走査装置の構成としている。ま
た、特開平８−３３８９５７号公報に記載されている如
く、複数の光源で発生される光ビームをそれぞれ光ファ
イバーに導き、これら複数の光ファイバーから射出され
る光ビームを二次光源とする光走査装置の構成としてい
る。また、特開平９−２１８３６３号公報に記載されて
いる如く、複数の光源から射出された光ビームを、偏光
ビームスプリッターで略同一の光路に合成する光走査装
置の構成としている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各構成では、複数の光ビームの偏光方向がそれぞれ異
なり、またこれらが入射するレンズの透過率やミラーの
反射率が偏光方向によって異なるので、これにより被走
査面における光量が各光ビーム毎に異なるという問題が
生じる。

【０００５】具体的には、上記特開平９−２８１４２０
号公報，特開平９−２８８２４４号公報に記載されてい
る構成では、一般に面発光レーザーの偏光方向が定まら
ないため、これより射出する複数の光ビームの偏光方向
はそれぞれ異なる。また、上記特開平８−３３８９５７
号公報に記載されているような構成では、光ファイバー
中で光ビームの偏光方向が変化するため、光ファイバー
による二次光源から射出された複数の光ビームの偏光方
向はそれぞれ異なる。また、上記特開平９−２１８３６
３号公報に記載されているような構成では、偏光ビーム
スプリッターで合成された光ビームの偏光方向が、互い
に９０゜異なる。

【０００６】次に、光ビームの偏光方向により、被走査
面における光量がばらつく事について説明する。図１２
は、従来よりの光走査装置の一例の概略構成を示す斜視
図である。同図に示すように、複数の発光部を有する光
源である半導体レーザー５１から射出された複数の光ビ
ームＬは、コリメータレンズ５２を通過してここで平行
な光ビームに変換される。さらに、副走査方向だけに正
の屈折力を有するシリンドリカルレンズ５３を通過して
ここで屈折力を受け、偏向器としての回転多面鏡５４の
反射面５４ａ近傍で副走査方向のみ集光される。

【０００７】さらに、矢印Ａの方向に回転軸５４ｂの周
りを回転する回転多面鏡５４によって反射，偏向され、
続いて結像レンズ５５により集束されて、ミラー５６で
反射された後、被走査面５８上に結像する。回転多面鏡
５４が回転する事によって各反射面５４ａが回転し、被
走査面５８を光ビームＬが矢印Ｂの方向に走査してゆ
く。なお、ミラー５６は、主走査方向に平行な軸５６ａ
の周りに、その法線が光軸（不図示）に対して３０゜傾
くようにして配置されている。なお、回転多面鏡５４
は、図示しないモータにより駆動されて回転する。

【０００８】図１３は、本例の場合の被走査面における
光量の効率の分布を示すグラフである。同図において、
横軸は走査角(deg)を表し、縦軸は光量効率を表してい
る。ここで、光ビームの偏光方向は、光源５１から放射
された直後の光ビームで定義し、光ビームの偏光方向が
主走査方向に平行なときの偏光方向の角度を０゜とし
て、光ビームの進行方向に向かって反時計回り方向を正
とする。そして、偏光方向の角度が＋９０゜，＋４５
゜，０゜，−４５゜の場合をそれぞれ細い実線ａ，太い
実線ｂ，点線ｃ，破線ｄで示している。

【０００９】同図に示すように、偏光方向が主走査方向
に対して斜めとなったときに、偏光方向による光量の効
率の差が大きくなる。具体的には、＋４５゜と−４５゜
のときではグラフの傾きが逆になる。そして、偏光方向
による効率の差が最大となる走査角において、その差は
３．９％となっている。このように、偏光方向が主走査
方向に対して斜めとなったときに、偏光方向による光量
の効率の分布を示すグラフが傾く原理を以下に説明す
る。

【００１０】図１４は、偏向された光ビームがミラーで
反射される様子を模式的に示す斜視図である。同図に示
すように、主走査方向に平行な軸５６ａの周りに光軸に
対して傾いたミラー５６に、偏向された光ビーム６１
ａ，６１ｂ，６１ｃが、走査領域のそれぞれ始点側，中
央，終点側に入射する。そして、それぞれ矢印で示すよ
うに反射される。また光ビーム６１ｂは、走査領域の中
心を走査するビームである。また、光ビームの偏光方向
は主走査方向に対して全て−４５゜であるとする。

【００１１】図１５は、光ビームの進行方向に向かって
偏光方向を見た図である。同図（ａ）〜（ｃ）は、それ
ぞれ光ビーム６１ａ〜６１ｃの場合を示している。光ビ
ーム６１ａ〜６１ｃがそれぞれミラー５６に入射する点
における、ミラー５６の法線と各光ビームとが成す面
は、それぞれ同図（ａ）〜（ｃ）においてＹ軸で表さ
れ、それに垂直な方向がＸ軸となる。

【００１２】光ビームの偏光方向は光源からの射出時は
主走査方向に対して−４５゜であるが、回転多面鏡５４
で反射されて反転し、それぞれ同図（ａ）〜（ｃ）のベ
クトルＥで示す方向となる。ベクトルＥのＹ軸成分がＰ
偏光成分であり、ベクトルＥｐで表される。また、ベク
トルＥのＸ軸成分がＳ偏光成分であり、ベクトルＥｓで
表される。

【００１３】光ビーム６１ｂについては、同図（ｂ）に
示すように、Ｙ軸は主走査方向に対して垂直であるの
で、Ｐ偏光成分とＳ偏光成分の割合は同じである。光ビ
ーム６１ａについては、同図（ａ）に示すように、Ｙ軸
は左に傾いているので、Ｓ偏光成分の割合が多くなる。
光ビーム６１ｃについては、同図（ｃ）に示すように、
Ｙ軸は右に傾いているので、Ｐ偏光成分の割合が多くな
る。

【００１４】通常のミラーにおいて、光ビームの入射角
が０゜以外のときは、Ｓ偏光である方が反射率は高いの
で、上記光ビーム６１ａ，６１ｂ，６１ｃの順で反射率
が下がり、走査角に対する光量効率分布のグラフは傾く
事になる。また、ミラーの代わりにレンズや平行平板等
の透過型光学素子を用いる場合は、光ビームの入射角が
０゜以外のときに、Ｐ偏光である方が透過率は高いの
で、このような透過型光学素子を、光軸に対してミラー
のような反射型光学素子とは反対方向に傾ける事によっ
て、走査角に対する光量効率分布のグラフは、反射型光
学素子の場合と同じ方向に傾く事になる。

【００１５】図１６は、従来よりの光走査装置の他の例
の概略構成を示す斜視図であり、前述したような透過型
光学素子を用いる場合を示している。同図に示すよう
に、複数の発光部を有する光源である半導体レーザー５
１から射出された複数の光ビームＬは、コリメータレン
ズ５２を通過してここで平行な光ビームに変換される。
さらに、副走査方向だけに正の屈折力を有するシリンド
リカルレンズ５３を通過してここで屈折力を受け、偏向
器としての回転多面鏡５４の反射面５４ａ近傍で副走査
方向のみ集光される。

【００１６】さらに、矢印Ａの方向に回転軸５４ｂの周
りを回転する回転多面鏡５４によって反射，偏向され、
続いて結像レンズ５５により集束されて、ウィンドウ５
７を透過した後、被走査面５８上に結像する。回転多面
鏡５４が回転する事によって各反射面５４ａが回転し、
被走査面５８を光ビームＬが矢印Ｂの方向に走査してゆ
く。なお、ウィンドウ５７は、主走査方向に平行な軸５
７ａの周りに、その法線が光軸（不図示）に対して２０
゜傾くようにして配置されている。なお、回転多面鏡５
４は、図示しないモータにより駆動されて回転する。

【００１７】図１７は、本例の場合の被走査面における
光量の効率の分布を示すグラフである。同図において、
横軸は走査角(deg)を表し、縦軸は光量効率を表してい
る。ここで、光ビームの偏光方向は、光源５１から放射
された直後の光ビームで定義し、光ビームの偏光方向が
主走査方向に平行なときの偏光方向の角度を０゜とし
て、光ビームの進行方向に向かって反時計回り方向を正
とする。そして、偏光方向の角度が＋９０゜，＋４５
゜，０゜，−４５゜の場合をそれぞれ細い実線ａ，太い
実線ｂ，点線ｃ，破線ｄで示している。

【００１８】同図に示すように、偏光方向が主走査方向
に対して斜めとなったときに、偏光方向による光量の効
率の差が大きくなる。具体的には、＋４５゜と−４５゜
のときではグラフの傾きが逆になる。これは、図１３の
場合と同様である。そして、偏光方向による効率の差が
最大となる走査角において、その差は４．８％となって
いる。

【００１９】そこで、上述したような、複数の光ビーム
の偏光方向の違いをなくす従来の手段として、以下のも
のが提案されている。まず、上記特開平９−２８８２４
４号公報に記載されている如く、光源と偏向器との間の
光路上に、複数の光ビームの偏光方向を制限する偏光板
を設けた構成としている。

【００２０】また、上記特開平８−３３８９５７号公報
に記載されている如く、光ファイバーによる二次光源に
おいて、各光ファイバー毎に設けた１／２波長板を光軸
周りに回転調整する構成としている。また、上記特開平
９−２１８３６３号公報に記載されている如く、偏光ビ
ームスプリッターによる光ビーム合成後の光路上に１／
４波長板を挿入し、直線偏光を円偏光に変換して偏光方
向の違いをなくす構成としている。

【００２１】ところが、上記特開平９−２８８２４４号
公報に記載されているような、偏光板による構成では、
光量損失が大きくなるので問題である。特に、光源から
の光ビームの偏光方向と偏光板の偏光方向とが互いに直
交する場合には、全光量が遮蔽されてしまう。また、上
記特開平８−３３８９５７号公報に記載されているよう
な、１／２波長板による構成では、このようないわゆる
位相板は高価であり、また回転調整の手間がかかるの
で、コストアップとなるという問題がある。

【００２２】また、上記特開平９−２１８３６３号公報
に記載されているような、１／４波長板を挿入する構成
では、同様にしてこのようないわゆる位相板は高価であ
り、コストアップとなるという問題がある。加えて、面
発光レーザーや光ファイバーのような、偏光方向が特定
できない光源の場合には、適用できないという問題があ
る。

【００２３】つまり、１／４波長板で直線偏光を円偏光
に変換するためには、その主軸を偏光方向に対して４５
゜傾ける必要があるが、面発光レーザーや光ファイバー
においては、その偏光方向が特定できない。即ち、偏光
方向を測定し、それに基づいて主軸を調整しようとして
も、複数の光ビームの偏光方向が任意にばらつくため、
全ての光ビームを円偏光に変換する事はできない。

【００２４】本発明は、このような問題点に鑑み、簡単
な構成で、複数の光ビームの偏光方向がそれぞれ異なっ
ていても、被走査面における光量を各光ビームについて
揃える事ができる光走査装置を提供する事を目的とす
る。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、光源から射出された複数の光ビームを
偏向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置であ
って、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの光ビ
ームの偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光方向
と異なる光走査装置において、前記偏向器と前記被走査
面との間の光路上に、主走査方向に平行な軸の周りに光
軸に対して傾けた少なくとも二つの反射型光学素子を有
し、前記反射型光学素子について直線状に展開した光路
において、光軸に関して副走査方向の両側に、その各反
射型光学素子の法線いずれかが必ず向いている事を特徴
とする。

【００２６】或いは、光源から射出された複数の光ビー
ムを偏向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置
であって、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの
光ビームの偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光
方向と異なる光走査装置において、前記偏向器と前記被
走査面との間の光路上に、主走査方向に平行な軸の周り
に光軸に対して傾けた少なくとも一つの反射型光学素子
と、主走査方向に平行な軸の周りに光軸に対して傾けた
少なくとも一つの透過型光学素子とを有し、前記反射型
光学素子について直線状に展開した光路において、光軸
に関して副走査方向の一方の側に、少なくとも一つの前
記反射型光学素子の法線と少なくとも一つの前記透過型
光学素子の法線とが必ず向いている事を特徴とする。

【００２７】或いは、光源から射出された複数の光ビー
ムを偏向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置
であって、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの
光ビームの偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光
方向と異なる光走査装置において、前記偏向器と前記被
走査面との間の光路上に、主走査方向に平行な軸の周り
に光軸に対して傾けた少なくとも二つの透過型光学素子
を有し、光軸に関して副走査方向の両側に、前記各透過
型光学素子の法線いずれかが必ず向いている事を特徴と
する。

【００２８】また、前記光源は面発光レーザーである事
を特徴とする。或いは、前記光源は複数の光ファイバー
より成る２次光源である事を特徴とする。

【００２９】ここで、主走査方向とは、光源から被走査
面までの光路を直線状に展開したときに、光ビームが被
走査面を走査する方向であり、副走査方向とは、光軸と
主走査方向に垂直な方向である。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。ここで、主走査方
向，副走査方向の定義をしておく。光源から被走査面ま
での光路を直線状に展開したときに、光ビームが被走査
面を走査する方向を主走査方向とし、光軸と主走査方向
に垂直な方向を副走査方向とする。

【００３１】図１は、本発明の光走査装置の第１の実施
形態の概略構成を示す斜視図である。同図に示すよう
に、複数の発光部を有する光源である半導体レーザー１
から射出された複数の光ビームＬは、コリメータレンズ
２を通過してここで平行な光ビームに変換される。さら
に、副走査方向だけに正の屈折力を有するシリンドリカ
ルレンズ３を通過してここで屈折力を受け、偏向器とし
ての回転多面鏡４の反射面４ａ近傍で副走査方向のみ集
光される。

【００３２】さらに、矢印Ａの方向に回転軸４ｂの周り
を回転する回転多面鏡４によって反射，偏向され、続い
て結像レンズ５により集束されて、更にミラー６，ミラ
ー７により折り返されて、被走査面８上に結像する。回
転多面鏡４が回転する事によって各反射面４ａが回転
し、被走査面８を光ビームＬが矢印Ｂの方向に走査して
ゆく。

【００３３】なお、ミラー６，ミラー７は、それぞれ主
走査方向に平行な軸６ａ，７ａの周りに、光軸（不図
示）に対して傾けて配置されている。このミラー６，ミ
ラー７における反射面となるＡｌミラー部には、それぞ
れ保護膜として厚さ１／２λのＳｉＯ₂が設けられてい
る。ここで、λは使用する光ビームの波長であり、λ＝
７８０ｎｍである。また、回転多面鏡４は、図示しない
モータにより駆動されて回転する。また、半導体レーザ
ー１は面発光レーザーであり、一般に面発光レーザーの
偏光方向は定まらないため、複数の光ビームの偏光方向
は互いに異なる。

【００３４】図２は、本発明の光走査装置で使用する光
源の他の例を模式的に示す図である。ここでは上記半導
体レーザー１とコリメータレンズ２の代わりに、複数の
半導体レーザーやビームスプリッタ等を用いている。同
図に示すように、半導体レーザー１１１ａ，１１１ｂか
らそれぞれ射出された光ビームＬａ，Ｌｂは、ビームス
プリッタ１１３により略同一の光路に合成される。

【００３５】具体的には、半導体レーザー１１１ａから
射出された光ビームＬａは、コリメータレンズ１１２ａ
を通過し、Ｐ偏光としてビームスプリッタ１１３を通過
する。一方、半導体レーザー１１１ｂから射出された光
ビームは、コリメータレンズ１１２ｂを通過し、１／２
波長板１１４で偏光方向を変換され、Ｓ偏光としてビー
ムスプリッタ１１３で反射される。そして、ビームスプ
リッタ１１３から出てきたこれら２つの光ビームは、略
同一の光路に合成される。このとき、これら２つの光ビ
ームの偏光方向は互いに異なる。

【００３６】図３は、本発明の光走査装置で使用する光
源の更に他の例を模式的に示す図である。ここでは上記
半導体レーザー１とコリメータレンズ２の代わりに、複
数の半導体レーザーや光ファイバー等を用いている。同
図に示すように、半導体レーザー１２１ａ，１２１ｂか
らそれぞれ射出された光ビームＬａ，Ｌｂは、レンズ１
２２ａ，１２２ｂをそれぞれ通過し、光ファイバー１２
３ａ，１２３ｂにそれぞれ入射する。そして、各光ファ
イバーから出てきたこれら２つの光ビームは、略同一の
光路に合成され、２次光源となる。このとき、光ファイ
バー１２３ａ，１２３ｂ中では通過した光ビームの偏光
方向が変化するため、これら２つの光ビームの偏光方向
は互いに異なる。

【００３７】図４は、図１に示した第１の実施形態の光
学系のうち、回転多面鏡４以降の光学系について、副走
査方向に平行な面で模式的に示した図である。ここでの
光軸をＺとおく。同図において、上記光ビームＬのミラ
ー６，ミラー７への入射角はいずれも３０゜である。

【００３８】図５は、図４で示した光学系を、ミラーに
ついて直線状に展開したものである。同図に示すよう
に、ミラー６，ミラー７の傾きの方向が互いに異なって
おり、それぞれの法線１３，１４の方向が、光軸Ｚに関
して上下（副走査方向）に分かれている。従って、ミラ
ー６，ミラー７への光ビームＬの入射方向は、それぞれ
の法線１３，１４に関して互いに反対側の関係となって
いる。このため、光ビームＬの偏光方向が主走査方向に
対して斜めであるとき、被走査面における光量効率分布
のグラフの傾きが、ミラー６とミラー７で相殺される。

【００３９】図６は、本実施形態の場合の被走査面にお
ける光量の効率の分布を示すグラフである。同図におい
て、横軸は走査角(deg)を表し、縦軸は光量効率を表し
ている。ここで、光ビームの偏光方向は、光源１から放
射された直後の光ビームで定義し、光ビームの偏光方向
が主走査方向に平行なときの偏光方向の角度を０゜とし
て、光ビームの進行方向に向かって反時計回り方向を正
とする。そして、偏光方向の角度が＋９０゜，＋４５
゜，０゜，−４５゜の場合をそれぞれ細い実線ａ，太い
実線ｂ，点線ｃ，破線ｄで示している。

【００４０】同図に示すように、偏光方向が主走査方向
に対して斜めとなったときの、偏光方向による光量の効
率の差は殆ど無くなっている。具体的には、＋４５゜と
−４５゜のときのグラフがほぼ一致している。ただ、＋
９０゜，０゜のときの変動が若干残っているが、偏光方
向による効率の差が最大となる走査角において、その差
は１．１％に過ぎず、従来例に比べて大幅に小さくなっ
ている。

【００４１】なお、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを、ミラー６とミラー７で相殺するために
は、ミラー６，ミラー７の反射膜構成が同じである場合
は、各ミラーへの光ビームの入射角は同じである事が望
ましい。また、反射膜構成が異なる場合には、各ミラー
での効能が異なるため、被走査面における光量効率分布
のグラフの傾きを、ミラー６とミラー７で相殺するため
には、各ミラーへの光ビームの入射角が異なるように設
定すれば良い。例えば、片方のミラーだけを反射増加膜
とした場合には、ここでのＳ偏光とＰ偏光の反射率の差
が小さくなるので、このミラーを傾ける角度を大きくす
れば良い。

【００４２】また、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを、３枚以上のミラーで相殺しても良い。そ
の場合はミラーについて直線状に展開した光路におい
て、光軸に関して上下（副走査方向）両側に、各ミラー
の法線いずれかが必ず向いている事が必要である。言い
換えれば、光軸の上側に向いている法線が少なくとも１
つ、光軸の下側に向いている法線が少なくとも１つ存在
する事が必要である。

【００４３】図７は、本発明の第２の実施形態の光学系
のうち、回転多面鏡４以降の光学系について、副走査方
向に平行な面で模式的に示した図である。ここでの光軸
をＺとおく。基本的な構成は、上記第１の実施形態で示
したものと同様であるが、ここではミラー６，ミラー７
の代わりに、ミラー９，ウィンドウ１０を用いている。
同図において、上記光ビームＬのミラー９への入射角は
３０゜、ウィンドウ１０への入射角は１７゜である。こ
のミラー９における反射面となるＡｌミラー部には、保
護膜として厚さ１／２λのＳｉＯ₂が設けられている。
ウィンドウ１０の硝材はＢＫ７である。これにはコーテ
ィングは施されていない。

【００４４】図８は、図７で示した光学系を、ミラーに
ついて直線状に展開したものである。同図に示すよう
に、ミラー９，ウィンドウ１０の傾きの方向が同じであ
り、それぞれの法線１５，１６の方向が、光軸Ｚに関し
て両方とも同じ側となっている。従って、ミラー９，ウ
ィンドウ１０への光ビームＬの入射方向は、それぞれの
法線１５，１６に関して互いに同じ側の関係となってい
る。このため、光ビームＬの偏光方向が主走査方向に対
して斜めであるとき、被走査面における光量効率分布の
グラフの傾きが、ミラー９とウィンドウ１０で相殺され
る。

【００４５】図９は、本実施形態の場合の被走査面にお
ける光量の効率の分布を示すグラフである。同図におい
て、横軸は走査角(deg)を表し、縦軸は光量効率を表し
ている。ここで、光ビームの偏光方向は、光源１から放
射された直後の光ビームで定義し、光ビームの偏光方向
が主走査方向に平行なときの偏光方向の角度を０゜とし
て、光ビームの進行方向に向かって反時計回り方向を正
とする。そして、偏光方向の角度が＋９０゜，＋４５
゜，０゜，−４５゜の場合をそれぞれ細い実線ａ，太い
実線ｂ，点線ｃ，破線ｄで示している。

【００４６】同図に示すように、偏光方向が主走査方向
に対して斜めとなったときの、偏光方向による光量の効
率の差は殆ど無くなっている。具体的には、＋４５゜と
−４５゜のときのグラフがほぼ一致している。ただ、＋
９０゜，０゜のときの変動が若干残っているが、偏光方
向による効率の差が最大となる走査角において、その差
は１．３％に過ぎず、従来例に比べて大幅に小さくなっ
ている。

【００４７】なお、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを、ミラー９とウィンドウ１０で相殺するた
めには、ミラー９，ウィンドウ１０への光ビームの入射
角を所定の値に設定すれば良い。例えば、ウィンドウ１
０に反射防止膜をコーティングした場合には、ここでの
Ｓ偏光とＰ偏光の透過率の差が小さくなるので、これを
傾ける角度を大きくすれば良い。

【００４８】また、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを相殺するために、２枚以上のミラー或いは
２枚以上のウィンドウを用いても良い。その場合はミラ
ーについて直線状に展開した光路において、光軸に関し
て同じ側に、ミラーとウィンドウの法線がそれぞれ少な
くとも１つ向いている事が必要である。また、ウィンド
ウの代わりにレンズを用いても良い。レンズを用いる場
合の法線としては、レンズの入射面と光軸との交点にお
ける法線を考えれば良い。

【００４９】図１０は、本発明の第３の実施形態の光学
系のうち、回転多面鏡４以降の光学系について、副走査
方向に平行な面で模式的に示した図である。ここでの光
軸をＺとおく。基本的な構成は、上記第１，第２の実施
形態で示したものと同様であるが、ここではミラー６，
ミラー７の代わりに、ウィンドウ１１，ウィンドウ１２
を用いている。同図において、上記光ビームＬのウィン
ドウ１１，ウィンドウ１２への入射角は、いずれも２０
゜である。ウィンドウ１１，ウィンドウ１２の硝材はＢ
Ｋ７であり、コーティングは施されていない。

【００５０】同図に示すように、ウィンドウ１１，ウィ
ンドウ１２の傾きの方向は互いに異なっており、それぞ
れの法線１７，１８の方向が、光軸Ｚに関して上下（副
走査方向）に分かれている。従って、ウィンドウ１１，
ウィンドウ１２への光ビームＬの入射方向は、それぞれ
の法線１７，１８に関して互いに反対側の関係となって
いる。このため、光ビームＬの偏光方向が主走査方向に
対して斜めであるとき、被走査面における光量効率分布
のグラフの傾きが、ウィンドウ１１とウィンドウ１２で
相殺される。

【００５１】図１１は、本実施形態の場合の被走査面に
おける光量の効率の分布を示すグラフである。同図にお
いて、横軸は走査角(deg)を表し、縦軸は光量効率を表
している。ここで、光ビームの偏光方向は、光源１から
放射された直後の光ビームで定義し、光ビームの偏光方
向が主走査方向に平行なときの偏光方向の角度を０゜と
して、光ビームの進行方向に向かって反時計回り方向を
正とする。そして、偏光方向の角度が＋９０゜，＋４５
゜，０゜，−４５゜の場合をそれぞれ細い実線ａ，太い
実線ｂ，点線ｃ，破線ｄで示している。

【００５２】同図に示すように、偏光方向が主走査方向
に対して斜めとなったときの、偏光方向による光量の効
率の差は殆ど無くなっている。具体的には、＋４５゜と
−４５゜のときのグラフがほぼ一致している。ただ、＋
９０゜，０゜のときの変動が若干残っているが、偏光方
向による効率の差が最大となる走査角において、その差
は３．０％に過ぎず、従来例に比べて小さくなってい
る。

【００５３】なお、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを、ウィンドウ１１とウィンドウ１２で相殺
するためには、ウィンドウ１１，ウィンドウ１２の硝
材，透過膜構成が同じである場合は、各ウィンドウへの
光ビームの入射角は同じである事が望ましい。また、硝
材や透過膜構成が異なる場合には、各ウィンドウでの効
能が異なるため、被走査面における光量効率分布のグラ
フの傾きを、ウィンドウ１１とウィンドウ１２で相殺す
るためには、各ウィンドウへの光ビームの入射角が異な
るように設定すれば良い。

【００５４】また、被走査面における光量効率分布のグ
ラフの傾きを、３枚以上のウィンドウで相殺しても良
い。その場合はミラーについて直線状に展開した光路に
おいて、光軸に関して上下（副走査方向）両側に、各ミ
ラーの法線いずれかが必ず向いている事が必要である。
言い換えれば、光軸の上側に向いている法線が少なくと
も１つ、光軸の下側に向いている法線が少なくとも１つ
存在する事が必要である。また、ウィンドウの代わりに
レンズを用いても良い。レンズを用いる場合の法線とし
ては、レンズの入射面と光軸との交点における法線を考
えれば良い。

【００５５】なお、特許請求の範囲で言う透過型光学素
子は、実施形態におけるレンズや平行平板に対応してお
り、反射型光学素子は、実施形態におけるミラーに対応
している。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で、複数の光ビームの偏光方向がそれぞれ異
なっていても、被走査面における光量を各光ビームにつ
いて揃える事ができる光走査装置を提供する事ができ
る。

【００５７】特に、偏向後の光路上のミラーやレンズ，
或いは平行平板が、主走査方向に平行な軸の周りに傾い
ている場合に生じる光量変動を、その光路上の２つ以上
のミラーやレンズ，或いは平行平板を所定の方向に傾け
て光量を補正する事により、抑える事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光走査装置の第１の実施形態の概略構
成を示す斜視図。

【図２】本発明の光走査装置で使用する光源の他の例を
模式的に示す図。

【図３】本発明の光走査装置で使用する光源の更に他の
例を模式的に示す図。

【図４】第１の実施形態での回転多面鏡以降の光学系に
ついて示した図。

【図５】図４で示した光学系を、ミラーについて直線状
に展開した図。

【図６】第１の実施形態での被走査面における光量効率
分布を示すグラフ。

【図７】第２の実施形態での回転多面鏡以降の光学系に
ついて示した図。

【図８】図７で示した光学系を、ミラーについて直線状
に展開した図。

【図９】第２の実施形態での被走査面における光量効率
分布を示すグラフ。

【図１０】第３の実施形態での回転多面鏡以降の光学系
について示した図。

【図１１】第３の実施形態での被走査面における光量効
率分布を示すグラフ。

【図１２】従来よりの光走査装置の一例の概略構成を示
す斜視図。

【図１３】従来の一例での被走査面における光量の効率
の分布を示すグラフ。

【図１４】偏向された光ビームがミラーで反射される様
子を示す斜視図。

【図１５】光ビームの進行方向に向かって偏光方向を見
た図。

【図１６】従来よりの光走査装置の他の例の概略構成を
示す斜視図。

【図１７】従来の他例での被走査面における光量の効率
の分布を示すグラフ。

【符号の説明】

１半導体レーザー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結像レンズ６，７，９ミラー８被走査面１０，１１，１２ウィンドウＬ，Ｌａ，Ｌｂ光ビーム１１１ａ，１１１ｂ半導体レーザー１１２ａ，１１２ｂコリメータレンズ１１３ビームスプリッタ１１４１／２波長板１２１ａ，１２１ｂ半導体レーザー１２２ａ，１２２ｂレンズ１２３ａ，１２３ｂ光ファイバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から射出された複数の光ビームを偏
向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置であっ
て、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの光ビームの
偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光方向と異な
る光走査装置において、前記偏向器と前記被走査面との間の光路上に、主走査方
向に平行な軸の周りに光軸に対して傾けた少なくとも二
つの反射型光学素子を有し、前記反射型光学素子について直線状に展開した光路にお
いて、光軸に関して副走査方向の両側に、該各反射型光
学素子の法線いずれかが必ず向いている事を特徴とする
光走査装置。
【請求項２】光源から射出された複数の光ビームを偏
向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置であっ
て、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの光ビームの
偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光方向と異な
る光走査装置において、前記偏向器と前記被走査面との間の光路上に、主走査方
向に平行な軸の周りに光軸に対して傾けた少なくとも一
つの反射型光学素子と、主走査方向に平行な軸の周りに
光軸に対して傾けた少なくとも一つの透過型光学素子と
を有し、前記反射型光学素子について直線状に展開した光路にお
いて、光軸に関して副走査方向の一方の側に、少なくと
も一つの前記反射型光学素子の法線と少なくとも一つの
前記透過型光学素子の法線とが必ず向いている事を特徴
とする光走査装置。
【請求項３】光源から射出された複数の光ビームを偏
向器で偏向して被走査面上を走査する光走査装置であっ
て、前記複数の光ビームのうち少なくとも一つの光ビームの
偏光方向が、他のいずれかの光ビームの偏光方向と異な
る光走査装置において、前記偏向器と前記被走査面との間の光路上に、主走査方
向に平行な軸の周りに光軸に対して傾けた少なくとも二
つの透過型光学素子を有し、光軸に関して副走査方向の両側に、前記各透過型光学素
子の法線いずれかが必ず向いている事を特徴とする光走
査装置。
【請求項４】前記光源は面発光レーザーである事を特
徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光走査
装置。
【請求項５】前記光源は複数の光ファイバーより成る
２次光源である事を特徴とする請求項１〜請求項３のい
ずれかに記載の光走査装置。