JP2004341264A

JP2004341264A - 光ビーム走査装置

Info

Publication number: JP2004341264A
Application number: JP2003138101A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Hama; 善博浜; Toshimitsu Saito; 利光斉藤
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

【課題】加工精度、組立誤差、クリアランスに起因した光学性能の低下を、これらを補正する調整機構を備えることなく防止することができる。
【解決手段】発光素子から射出された光束を平行光束変換手段により平行光束に変換し、この変換された平行光束の第１の方向の倍率のみを倍率変更手段により変更し、この第１の方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させるものであって、この光束の第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、平行光束変換手段と倍率変更手段との間に備え、さらに、この光束の第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、倍率変更手段と偏向手段との間に備えている。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、発光素子から射出された光束を平行光束に変換し、その変換された平行光束の所定方向の倍率のみを変更し、その所定方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させる光ビーム走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどに備えられている光ビームを被走査面上で走査させることにより走査面に画像を形成する光ビーム走査装置が種々提案されて実用に供している。このような光ビーム走査装置では、コリメータレンズ、スリット、アナモフィック系のレンズなどを用いて、レーザダイオードから射出された光束を、ポリゴンミラーなどの偏向器を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させている。光学系内にスリットやアナモフィック系を備えている光ビーム走査装置は、ポリゴンミラーの面倒れ補正が容易であるため、装置が小型化しても比較的高い精度で光ビームを被走査面上で走査させることができる。（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３４６１９号公報（第２、３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどのさらなる小型化、すなわち光ビーム走査装置のさらなる小型化や、走査速度の向上などが要求されてきている。しかしながら、近年の走査速度の高速化を実現するためにポリゴンミラーの回転速度を高速化させると、装置の騒音や、発熱、駆動電源などの種々の問題が発生していた。そこで、装置の小型化、高速化、省電力化、低音、低発熱など、これらの要求を実現するためには、偏向器であるポリゴンミラーをさらに小型化させる必要があった。
【０００５】
上述した要求を満たすためにポリゴンミラーを小型化させると、ポリゴンミラーを小さくした分その反射面も小さくなるため、許容される光束の入射位置のずれ量も少なくなってしまう。従って、従来と同様の精度で光ビームを被走査面上で走査させるために、そのポリゴン面に入射する光束の入射位置精度を従来に比べて向上させる必要がある。
【０００６】
また、ポリゴンミラーの小型化にはその厚み方向よりもその径方向を従来と比べて小さくすることが有効である。そのため、ポリゴンミラーを小型化する場合、被走査面の副走査方向に該当する反射面の方向よりも主走査方向に該当する反射面の方向を従来と比べてより短く形成する傾向にある。従って、この主走査方向に該当する光束の入射位置精度を特に向上させる必要がある。
【０００７】
この入射位置精度を向上させるためには、光ビーム走査装置を構成している光学系に含まれている複数の光学素子の各々やこれらの光学素子を組み込んでいる筐体の加工精度を向上させたり、これらの部品を組み立てた際の組立誤差などを極力抑えたりする必要がある。
【０００８】
しかしながら、複数の光学素子の各々は、筐体内に嵌め込まれたり接着されたりして組み込まれているため、複数の光学素子の各々と筐体との嵌め合いを考慮して、複数の光学素子の各々と筐体との間にクリアランスができるように設計されている。さらに、複数の光学素子の各々及び筐体は、部品個々において許容公差の範囲内で加工誤差を含んでいるため、それぞれの部品の組合せによっては、互いのクリアランスがさらに大きくなることがある。また、筐体はモールド品であるため、筐体内に組み込まれる複数の光学素子の各々を高精度に位置決めすることが困難である。従って、このような光ビーム走査装置は、上述したクリアランスや加工誤差による組立誤差に起因して光学性能が低くなってしまい、ジッターなどを引き起こす原因となっていた。
【０００９】
従来、この上述したクリアランス、加工誤差、組立誤差などに起因したポリゴン面に入射する光束の入射位置精度、すなわち被走査面における光ビームの走査精度は、光学系内に配置された種々の誤差を補正する補正用の光学素子の位置を調整して光学性能の低下を防止することにより、保たれていた。しかしながら、このような種々の誤差を補正する調整機構を装置内に備えることは、装置の大型化やコストアップに繋がる。また、このような調整機構による組立時の調整作業はある程度熟練を要する作業であり、また、煩雑な作業でもあるため、組立工程を複雑化する要因となっていた。
【００１０】
そこで、本発明は上記の事情に鑑み、複数の光学素子の各々と筐体とのクリアランスや、これらの部品個々の加工精度による組立誤差に起因した光学性能の低下を、これらを補正する調整機構を備えることなく防止することができ、その結果、高い精度で光ビームを被走査面上で走査できる光ビーム走査装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決する本発明の一態様に係る光ビーム走査装置は、発光素子から射出された光束を平行光束変換手段により平行光束に変換し、この変換された平行光束の第１の方向の倍率のみを倍率変更手段により変更し、この第１の方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させるものであって、この光束の第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、平行光束変換手段と倍率変更手段との間に備え、さらに、この光束の第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、倍率変更手段と偏向手段との間に備えている。このように偏向手段に入射する光束の幅を規定するスリットをより偏向手段に近い位置で備えることにより、偏向手段に対する光束の入射角度が変化した場合であっても、第２の方向に関して、偏向手段における光束の入射位置のずれ量を少量に抑えることができる。従って、偏向手段に入射する光束の入射位置精度を向上させることができ、その結果、高い精度で光束を被走査面上で走査させることが可能となる。
【００１２】
上記の課題を解決する本発明の別の態様に係る光ビーム走査装置は、発光素子から射出された光束を平行光束変換手段により平行光束に変換し、この変換された平行光束の第１の方向の倍率のみを倍率変更手段により変更し、この第１の方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させるものであって、この光束の第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、倍率変更手段近傍に備え、さらに、この光束の第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、第１のスリットと偏向手段との間に備えている。
【００１３】
また、上記光ビーム走査装置において、第２のスリットは偏向手段近傍に備えられている。また、第２のスリットは偏向手段と相対的に移動しないよう形成されている。この第２のスリットは、例えば、偏向手段を支持している筐体に形成されていたり、偏向手段を実装している基板上に備えられていたりする。また、上記筐体は、偏向手段を覆っているカバー部材であったりする。このようにビーム走査装置を構成すると、偏向手段に対する光束の入射角度が変化した場合であっても、第２の方向に関して、偏向手段における光束の入射位置のずれ量をより少量に抑えることができる。従って、偏向手段に入射する光束の入射位置精度を向上させることができ、その結果、高い精度で光束を被走査面上で走査させることが可能となる。
【００１４】
また、上記光ビーム走査装置において、第１のスリットは、例えば、平行光束変換手段や倍率変更手段などに取り付けられている。また、第１のスリットは、第２のスリットの第２の方向の幅よりも広い幅を、第２の方向に有している。
【００１５】
また、上記光ビーム走査装置において、光束の第１の方向の幅は、被走査面上に形成される光束の像の副走査方向の幅に該当するものであり、光束の第２の方向の幅は、被走査面上に形成される光束の像の主走査方向の幅に該当するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施形態の光ビーム走査装置１００の構成を示す図である。この光ビーム走査装置１００は、レーザプリンタ、複写機、ファクシミリなどに備えられている光ビームを、被走査面上で走査させることにより走査面上に画像を形成する装置である。図１は、この光ビーム走査装置１００の構成を分かり易くするため、この装置の外枠であるハウジング４０の上面を覆っている蓋部材を取り除いた状態で、この装置全体を上面から覗いた図である。また、図２は、ハウジング４０内に備えられている光ビーム走査装置１００の一部の構成を側面から観察した図である。以下に、図１及び図２を用いて、この光ビーム走査装置１００の構成と作用を説明する。
【００１７】
この光ビーム走査装置１００は、発光素子であるレーザダイオード１０を備えている。レーザダイオード１０は、その光軸方向と直交する断面が楕円形状を有している光束５０を射出する。また、レーザダイオード１０は、このレーザダイオード１０の点灯・消灯駆動を行う制御回路基板１２上に実装されている。この制御回路基板１２は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されている。すなわち、このレーザダイオード１０は、ハウジング４０に実質的に支持されている。
【００１８】
レーザダイオード１０から射出された光束５０は、コリメータレンズ１４に入射して、このコリメータレンズ１４により平行光束に変換される。このコリメータレンズ１４は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されている。平行光束に変換された光束５０は、次に、第１スリット１８を通過する。
【００１９】
第１スリット１８は、コリメータレンズ１４と後述するシリンドリカルレンズ１６との間の光路に配置され、図１の紙面に対する水平方向及び垂直方向にそれぞれ辺をもつスリットである。この第１スリット１８は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されている。コリメータレンズ１４から射出した光束５０は、光軸方向と直交する断面が楕円形状を有している平行光束であって、図１で示されている径が長軸側となっており、図２で示されている径が短軸側となっている。この第１スリット１８は、被走査面３８で走査される光束５０の副走査方向のスポット幅を規定する機能を有している。本明細書では、被走査面３８において光束５０が走査される方向を主走査方向とし、その主走査方向に直交する方向を副走査方向とする。この第１スリット１８では、図１の紙面に対して水平な方向のスリット幅が光束５０の主走査方向のスポット幅に関わるものであって、図１の紙面に対して直行する方向のスリット幅が光束５０の副走査方向のスポット幅に関わるものである。従って、第１スリット１８を通過した光束５０は、その短軸側の径が確実に絞られて被走査面３８における光束５０の副走査方向のスポット幅を規定される。この第１スリット１８を通過した光束５０は、次に、シリンドリカルレンズ１６に入射する。
【００２０】
なお、第１の実施形態では、第１スリット１８により光束５０の長軸側の径も絞っている。しかしながらこれは被走査面３８における光束５０の主走査方向のスポット幅を規定するものではなく、例えば、必要以上の光量に起因して発生する迷光などを防止する意味で光束５０の長軸側の径を絞っているものである。従って、この第１スリット１８の光束５０の長軸側のスリット幅は、主走査方向のスポット幅を規定する後述するカバーガラス押え板２０の光束５０の長軸側のスリット幅よりも広く形成されている。また、別の実施形態では、この第１スリット１８を、光束５０の短軸側の径のみを絞り、被走査面３８における光束５０の副走査方向のスポット幅を規定するよう構成してもよい。なお、光束幅が広い状態で光束５０の幅を規定すると、被走査面３８における光束５０のスポット幅を規定し易くなるため、第１スリット１８は、コリメータレンズ１４とシリンドリカルレンズ１６との間の光束幅の広い平行光が通過する光路上に配置されている。
【００２１】
シリンドリカルレンズ１６に入射した光束５０は上述したように光軸方向と直交する断面が楕円形状を有している光束であって、図１で示されている径が長軸側となっており、図２で示されている径が短軸側となっている。シリンドリカルレンズ１６は、この光束５０の長軸側の倍率を変更させることなく、光束５０の短軸側の倍率のみを変更させる光学素子である。さらに説明を加えると、このシリンドリカルレンズ１６は、後述するポリゴンミラー２４の反射面近傍において光束５０が副走査方向においてのみ収束するようなパワーを有している。このシリンドリカルレンズ１６は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されている。シリンドリカルレンズ１６を射出した光束５０は、カバーガラス押え板２０に導かれる。
【００２２】
シリンドリカルレンズ１６を射出した光束５０の光路上には、ハウジング４０と一体に形成されているモータフード３０の側面に形成されている穴部３０ｃと、その穴部３０ｃを塞ぐように取り付けられているカバーガラス２２と、そのカバーガラス２２をモータフード３０の側面に押えるように固定しているカバーガラス押え板２０とが、シリンドリカルレンズ１６側からカバーガラス押え板２０、カバーガラス２２、穴部３０ｃの順に配置されている。
【００２３】
モータフード３０は、ポリゴンミラー２４及び後述するこのポリゴンミラー２４の駆動部を覆うように、ハウジング４０と一体に形成されている。ポリゴンミラー２４は高速回転する偏向器であるため騒音が大きい。従って、このポリゴンミラー２４は、モータフード３０とカバーガラス２２などにより密閉された状態で騒音が外部に漏れないように備えられている。
【００２４】
また、カバーガラス押え板２０は、図１の紙面に対する水平方向及び垂直方向にそれぞれ辺をもつスリット部分（第２スリット２０ａ）を有している。従って、シリンドリカルレンズ１６を射出した光束５０は、カバーガラス押え板２０、カバーガラス２２、及び穴部３０ｃを通過してモータフード３０内に備えられているポリゴンミラー２４の反射面に入射する。
【００２５】
第２スリット２０ａは、被走査面３８で走査される光束５０の主走査方向のスポット幅を規定する機能を有している。第１スリット１８と同様に、第２スリット２０ａでは、図１の紙面に対して水平な方向のスリット幅が光束５０の主走査方向のスポット幅に関わるものであって、図１の紙面に対して直行する方向のスリット幅が光束５０の副走査方向のスポット幅に関わるものである。従って、第２スリット２０ａを通過した光束５０は、その長軸側の径が確実に絞られて被走査面３８における光束５０の主走査方向のスポット幅を規定される。
【００２６】
また、カバーガラス押え板２０及びカバーガラス２２は、モータフード３０に一体に形成された位置決め部３０ａによりモータフード３０に対して精密に位置決めされている。カバーガラス押え板２０、カバーガラス２２、及び穴部３０ｃを通過した光束５０は、モータフード３０内に入射し、さらには、モータフード３０内に備えられているポリゴンミラー２４の反射面に入射する。
【００２７】
図３は、カバーガラス押え板２０上の光束５０を光源方向から観察した図である。このカバーガラス押え板２０上の光束５０の長軸側のスポット幅は、第１スリット１８の図１の紙面に対して水平な方向のスリット幅と略等しいＤである。第２スリット２０ａを通過する光束５０の上記Ｄ方向の幅をＤ_０とし、さらに、光軸を含み上記Ｄ方向と直交するカバーガラス押え板２０の中心を通る線Ｌ_１と、上記Ｄ方向と直交する光束５０の中心を通る線Ｌ_２との上記Ｄ方向の距離をｅとしたとき、以下の式（１）を満たすように、カバーガラス押え板２０に第２スリット２０ａが形成され配置されている。
【数１】

なお、上記ｅは、装置を構成しているレーザダイオード１０、コリメータレンズ１４、シリンドリカルレンズ１６などの加工誤差、組立誤差、クリアランス、さらにはこれらの部材が配置されている位置に起因して発生する第２スリット２０ａ上における光束５０の主走査方向の入射位置のずれ量を表すものである。
【００２８】
なお、第１の実施形態では、第２スリット２０ａにより光束５０の長軸側の径のみを絞って規定している。第１スリット１８を排除して、この第２スリット２０ａにより主走査方向及び副走査方向両方のスポット幅を規定するように、第２スリット２０ａを形成することは理論的には可能である。しかしながらこれは、第２スリット２０ａが形成されているカバーガラス押え板２０がポリゴンミラー２４を備えているモータフード３０に取り付けられており、その結果、第２スリット２０ａがポリゴンミラー２４の近傍に位置することとなるため、実質的には不可能となっている。以下に、さらに詳しく説明する。
【００２９】
シリンドリカルレンズ１６によりポリゴンミラー２４の反射面近傍において光束５０は、副走査方向においてのみ収束する。従って、ポリゴンミラー２４の近傍に位置しているカバーガラス押え板２０を通過する際の光束５０の短軸側は、略線像となってしまう。このような線像の幅を規定するためには、装置を構成している部品の各々の加工誤差、組立誤差、クリアランスを略０にし、さらに波長変動を起こさないような光源を備える必要がある。従って、このカバーガラス押え板２０に形成される第２スリット２０ａにより主走査方向及び副走査方向両方のスポット幅を規定することは、実質的には不可能となっている。
【００３０】
ポリゴンミラー２４は、上述したように、モータフード３０内に備えられている。このポリゴンミラー２４は、ポリゴンミラー２４を回転駆動させるモータ２５により軸２５ａ中心に矢印Ａ方向に一定速度で回転する。また、モータ２５は、モータ２５の駆動制御を行う駆動制御回路基板２６に実装されており、この駆動制御回路基板２６は、モータフード３０に一体に形成されている位置決め部３０ｂによりモータフード３０に対して精密に位置決めされている。
【００３１】
カバーガラス押え板２０を通過してポリゴンミラー２４の反射面に入射した光束５０は、この反射面により被走査面３８へ向けて偏向される。このポリゴンミラー２４は矢印Ａ方向に一定速度で回転しているため、この光束５０は、被走査面３８に対して図１の紙面と水平な方向、すなわち主走査方向に走査するよう偏向される。ポリゴンミラー２４によって偏向された光束５０は、次に、ｆθレンズ２８に入射する。
【００３２】
ｆθレンズ２８は、その歪曲特性がｙ＝ｆθとなっているレンズである。このｆθレンズ２８は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されており、ポリゴンミラー２４によって偏向されｆθレンズ２８に入射した光束５０を、被走査面３８において一定速度で走査するよう変換する。このｆθレンズ２８から射出した光束５０は、ハウジング４０の開口部をカバーしているカバーガラス３６を通過して、被走査面３８上を主走査方向に一定速度で走査する。
【００３３】
反射ミラー３２は、ハウジング４０の底面に形成されている図示しない支持部材により支持されており、被走査面３８上における光束５０の全走査範囲のうち、実際の描画に用いられる走査範囲Ｂの外側に位置する非描画領域において、走査方向を遡る側の領域の端部周辺に達した光束を反射する機能を有している。ｆθレンズ２８から射出してこの反射ミラー３２に入射した光束５０は、受光素子３４に導かれる。
【００３４】
受光素子３４は、ハウジング４０の側面に形成されている図示しない支持部材により支持されており、反射ミラー３２を介して、被走査面３８と光学的に等価な位置に配置されている。また、受光素子３４の受光面上には、遮光板が設けられており、光束５０が点Ｃの位置に達してから出力信号が得られるよう構成されている。この受光素子３４の出力信号の立ち上がりを検出することにより光束５０が点Ｃの位置に達したことが検出される。すなわち、この受光素子３４は水平同期用のセンサとして備えられたものである。
【００３５】
ポリゴンミラー２４は精密に加工されて形成しているが、このポリゴンミラー２４の反射面同士がなすエッジ部２４ａは、主走査方向に数百ミクロンオーダーでその面がだれてしまっている。水平同期信号や走査毎の描画開始位置及び描画終了位置において反射面に入射する光束５０は、このエッジ部２４ａに接近する位置で入射する。しかしながらこのエッジ部２４ａの面は、前述したように面がだれているため、反射面として機能できない。従って有効使用範囲外となっており、水平同期信号などにおいて反射面に入射する光束５０が、このエッジ部２４ａから少なくとも面がだれている範囲以上に離れた位置で入射するように、装置内の光学系は構成されている。また、ポリゴンミラーの小型化にはその厚み方向よりもその径方向を従来と比べて小さくすることが有効であるため、ポリゴンミラーを小型化する場合、被走査面の副走査方向に該当する反射面の方向よりも主走査方向に該当する反射面の方向を従来に比べてより短く形成する傾向にある。従って、ポリゴンミラーを小型化すればするほど、副走査方向よりも主走査方向に該当する光束の入射位置精度を特に向上させる必要性が生じてくる。
【００３６】
本実施形態では、上述したように、カバーガラス押え板２０に形成されている第２スリット２０ａはポリゴンミラー２４近傍に配置しているため、装置を構成しているレーザダイオード１０、コリメータレンズ１４、シリンドリカルレンズ１６などの加工誤差、組立誤差、クリアランスに起因して、ポリゴンミラー２４の反射面に対する光束５０の入射角度が変化しても、反射面上における光束５０の主走査方向の入射位置のずれ量は極めて少ない。従って、本実施形態の構成を用いることにより、ポリゴンミラーを小型化した場合であっても、高い精度で光束を被走査面上で走査させることができる。
【００３７】
図４は、本発明の第２の実施形態の光ビーム走査装置１００ｚの構成を示す図である。この図４は図１と同様に、この光ビーム走査装置１００ｚの構成を分かり易くするため、この装置の外枠であるハウジング４０の上面を覆っている蓋部材を取り除いた状態で、この装置全体を上面から覗いた図である。なお、第２の実施形態の光ビーム走査装置１００ｚにおいて、図１で示す第１の実施形態の光ビーム走査装置１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００３８】
この第２の実施形態では、シリンドリカルレンズ１６を射出した光束５０の光路上には、ハウジング４０と一体に形成されているモータフード３０の側面に形成されている穴部３０ｚと、カバーガラス２２と、そのカバーガラス２２をモータフード３０の側面に押えるように固定しているカバーガラス押え板２０ｚとが、シリンドリカルレンズ１６側からカバーガラス押え板２０ｚ、カバーガラス２２、穴部３０ｃの順に配置されている。
【００３９】
カバーガラス押え板２０ｚは、光束５０の短軸側及び長軸側のいずれも絞らない程度の開口部を有している。従って、光束５０は、その長軸側の幅がシリンドリカルレンズ１６を射出した際と同等の幅を有した状態で穴部３０ｚに達する。モータフード３０の側面に形成されているこの穴部３０ｚは、図４の紙面に対する水平方向及び垂直方向にそれぞれ辺をもつスリット、すなわち第１の実施形態の第２スリット２０ａに相当するスリットとして形成されているものであって、光束５０の長軸側の径を規定する機能を有している。すなわちこの穴部３０ｚは、ポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅、さらに言うと、被走査面３８における光束５０の主走査方向のスポット幅を規定している。なおこの穴部３０ｚは、光束５０の短軸側には大きく開口しているため、光束５０の短軸側を規定することはない。
【００４０】
第２の実施形態でポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅を規定しているスリットは、上述したように、モータフード３０の側面に形成されている穴部３０ｚである。このモータフード３０は、ポリゴンミラー２４を回転自在に支持しているモータ２５が実装されている駆動制御回路基板２６を、位置決め部３０ｂにより精密に位置決めしている。従って、ポリゴンミラー２４と、ポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅を規定しているスリットとが、第１の実施形態に比べてより相対的に移動しない状態で構成されている。その結果、ポリゴンミラー２４上における光束５０の主走査方向の入射位置のずれ量をより少量で抑えることができる。
【００４１】
図５は、本発明の第３の実施形態の光ビーム走査装置１００ｙの構成を示す図である。この図５は図１と同様に、この光ビーム走査装置１００ｙの構成を分かり易くするため、この装置の外枠であるハウジング４０の上面を覆っている蓋部材を取り除いた状態で、この装置全体を上面から覗いた図である。なお、第３の実施形態の光ビーム走査装置１００ｙにおいて、図１で示す第１の実施形態の光ビーム走査装置１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００４２】
この第３の実施形態では、シリンドリカルレンズ１６を射出した光束５０の光路上には、ハウジング４０と一体に形成されているモータフード３０の側面に形成されている穴部３０ｙと、カバーガラス２２と、カバーガラス押え板２０ｚとが、シリンドリカルレンズ１６側からカバーガラス押え板２０ｚ、カバーガラス２２、穴部３０ｙの順に配置されている。
【００４３】
モータフード３０の側面に形成されているこの穴部３０ｚは、光束５０の短軸側及び長軸側のいずれも絞らない程度の開口部である。従って、光束５０は、その長軸側の幅がシリンドリカルレンズ１６を射出した際と同等の幅を有した状態でモータフード３０内に入り込む。
【００４４】
モータフード３０内に備えられている駆動制御回路基板２６ｙ上には、ポリゴンミラー２４を回転自在に支持しているモータ２５以外に、スリット２３が備えられている。このスリット２３は、図５の紙面に対する水平方向及び垂直方向にそれぞれ辺をもつスリット、すなわち第１の実施形態の第２スリット２０ａに相当するスリットであって光束５０の長軸側の径を規定する機能を有している。すなわちこのスリット２３は、ポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅、さらに言うと、被走査面３８における光束５０の主走査方向のスポット幅を規定している。なおこのスリット２３は、光束５０の短軸側には大きく開口しているため、光束５０の短軸側を規定することはない。
【００４５】
第３の実施形態でポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅を規定しているスリットは、上述したように、駆動制御回路基板２６ｙ上に備えられているスリット２３である。この駆動制御回路基板２６ｙは、ポリゴンミラー２４を回転自在に支持しているモータ２５を実装している基板である。従って、ポリゴンミラー２４と、ポリゴンミラー２４に入射する光束５０の主走査方向の幅を規定しているスリットとが、第２の実施形態に比べてより相対的に移動しない状態で構成されている。その結果、ポリゴンミラー２４上における光束５０の主走査方向の入射位置のずれ量をより少量で抑えることができる。
【００４６】
図６は、本発明の第４の実施形態の光ビーム走査装置１００ｘの構成を示す図である。この図６は図１と同様に、この光ビーム走査装置１００ｘの構成を分かり易くするため、この装置の外枠であるハウジング４０の上面を覆っている蓋部材を取り除いた状態で、この装置全体を上面から覗いた図である。なお、第４の実施形態の光ビーム走査装置１００ｘにおいて、図１で示す第１の実施形態の光ビーム走査装置１００と同一の構成には、同一の符号を付してここでの詳細な説明は省略する。
【００４７】
この第４の実施形態では、シリンドリカルレンズ１６の光束５０の射出面側に第１スリット１８ｘが取り付けられている。この第１スリット１８ｘは、図６の紙面に対する水平方向及び垂直方向にそれぞれ辺をもつスリットであって、光束５０の短軸側の径を規定する機能を有している。すなわちこの第１スリット１８ｘは、ポリゴンミラー２４に入射する光束５０の副走査方向の幅、さらに言うと、被走査面３８における光束５０の副走査方向のスポット幅を規定している。なおこのスリット２３は光束５０の長軸側には大きく開口しているため、光束５０の長軸側を規定することはない。このように、被走査面３８における光束５０の副走査方向のスポット幅を規定する第１スリット１８ｘをシリンドリカルレンズ１６に取り付けることにより、光束５０が通過する複数の光学素子と第１スリット１８ｘとの位置精度をより高くすることができる。
【００４８】
また、光束幅が広い状態で光束５０の幅を規定することにより被走査面３８における光束５０のスポット幅を規定し易くなるため、別の実施形態では、第１スリット１８ｘのような被走査面３８における光束５０の副走査方向のスポット幅を規定するスリットを、コリメータレンズ１４の光束５０の射出面側に取り付けてもよい。
【００４９】
以上が本発明の実施形態である。本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく様々な範囲で変形が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように本発明の光ビーム走査装置は、光束の第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、平行光束変換手段と倍率変更手段との間に備え、さらに、この光束の第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、倍率変更手段と偏向手段との間に備えている。このように偏向手段に入射する光束の幅を規定するスリットをより偏向手段に近い位置で備えることにより、偏向手段に対する光束の入射角度が変化した場合であっても、第２の方向に関して、偏向手段における光束の入射位置のずれ量を少量に抑えることができる。従って、複数の光学素子の各々と筐体とのクリアランスや、これらの部品個々の加工精度による組立誤差に起因した光学性能の低下を、これらを補正する調整機構を備えることなく防止することができ、その結果、高い精度で光束を被走査面上で走査させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の光ビーム走査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の光ビーム走査装置の一部の構成を側面から観察した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に用いられるカバーガラス押え板を光束の光軸方向から観察した図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の光ビーム走査装置の構成を示す図である。
【図５】本発明の第３の実施形態の光ビーム走査装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の第４の実施形態の光ビーム走査装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１８第１スリット
２０カバーガラス押え板
２４ポリゴンミラー
３８被走査面
５０光束
１００光ビーム走査装置

Claims

発光素子から射出された光束を平行光束変換手段により平行光束に変換し、前記変換された平行光束の第１の方向の倍率のみを倍率変更手段により変更し、前記第１の方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させる光ビーム走査装置において、
前記光束の前記第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、前記平行光束変換手段と前記倍率変更手段との間に備え、
さらに、前記光束の前記第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、前記倍率変更手段と前記偏向手段との間に備えていること、を特徴とする光ビーム走査装置。
発光素子から射出された光束を平行光束変換手段により平行光束に変換し、前記変換された平行光束の第１の方向の倍率のみを倍率変更手段により変更し、前記第１の方向の倍率のみが変更された光束を偏向手段を用いて偏向させることにより被走査面上で走査させる光ビーム走査装置において、
前記光束の前記第１の方向の幅を規定する第１のスリットを、前記倍率変更手段近傍に備え、
さらに、前記光束の前記第１の方向と直交する第２の方向の幅を規定する第２のスリットを、前記第１のスリットと前記偏向手段との間に備えていること、を特徴とする光ビーム走査装置。
前記第２のスリットは、前記偏向手段近傍に備えられていること、を特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記第２のスリットは、前記偏向手段と相対的に移動しないよう形成されていること、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記第２のスリットは、前記偏向手段を支持している筐体に形成されていること、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記筐体は、前記偏向手段を覆っているカバー部材であること、を特徴とする請求項５に記載の光ビーム走査装置。
前記偏向手段は、ポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーを回転自在に支持している基板上に実装された駆動手段と、を備え、
前記第２のスリットは、前記基板上に備えられていること、を特徴とする請求項３または請求項４のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記第１のスリットは、前記平行光束変換手段に取り付けられていること、を特徴とする請求項１、請求項３から請求項７のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記第１のスリットは、前記倍率変更手段に取り付けられていること、を特徴とする請求項２から請求項７のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記第１のスリットは、前記第２のスリットの前記第２の方向の幅よりも広い幅を、前記第２の方向に有していること、を特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記光束の前記第１の方向の幅は、前記被走査面上に形成される前記光束の像の副走査方向の幅に該当すること、を特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の光ビーム走査装置。
前記光束の前記第２の方向の幅は、前記被走査面上に形成される前記光束の像の主走査方向の幅に該当すること、を特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の光ビーム走査装置。