JP3458980B2

JP3458980B2 - 光走査装置

Info

Publication number: JP3458980B2
Application number: JP30224894A
Authority: JP
Inventors: 理遠藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1994-12-06
Filing date: 1994-12-06
Publication date: 2003-10-20
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: US5805324A; JPH08160336A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】光走査装置は「被走査面上に光スポット
として集光する光束を走査して画像記録を行う装置」で
あり、デジタル複写機や光プリンター等に関連して広く
知られている。

【０００３】光走査装置も近来は記録画質の高品質化が
強く要請され、特に記録画像の高解像度が求められ「４
００ｄｐｉ以上の記録密度」が普通になってきている。

【０００４】記録密度を高めるためには被走査面上に集
光する光スポットの「スポット径」が小さくなければな
らないことは言うまでもないが、安定した高品質の記録
画像を実現するためには、スポット径が設計値に対して
大きく「ばらつかない」こと、さらにはスポット径が
「光スポットの像高により大きく変動しない」ことが必
要である。

【０００５】スポット径は、主走査方向に関しては、そ
の大きさが変動したりばらついたりしても、１画素を記
録するための信号の印加時間を電気的に調整することに
より補正が可能であるが、副走査方向に就いてはこのよ
うな補正が困難であるため、特に副走査方向におけるス
ポット径のばらつきや変動が有効に抑えられねばならな
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、光束を被走査面上に
光スポットとして集光するための光学系が、結像作用を
持つ反射結像素子を有する光走査装置において、副走査
方向のスポット径の設計値に対するばらつきを有効に軽
減できる新規な光走査装置の提供を目的とする（請求項
１〜３）。

【０００７】この発明の別の目的は、副走査方向のスポ
ット径の設計値に対するばらつきを有効に軽減できると
ともに、光スポットの像高による副走査方向のスポット
径の変動を有効に軽減できる新規な光走査装置の提供に
ある（請求項２）。

【０００８】この発明の他の目的は、副走査方向のスポ
ット径の設計値に対するばらつきおよび／または光スポ
ットの像高による副走査方向のスポット径の変動を有効
に軽減でき、なおかつ光利用効率のよい光走査装置の提
供にある（請求項３）。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の「光走査装
置」は「光源からの光束の光束周辺部の光をアパーチュ
アにより遮光したのち、主走査対応方向に長い線像に結
像させ、線像の近傍に偏向反射面を持つ光偏向器により
等角速度的に偏向させ、偏向光束を反射結像素子により
反射させ、長尺レンズを介して被走査面に光スポットと
して集光させて等速的な光走査を行う光走査装置」であ
る。

【００１０】「光源」は、一般にレーザー光源であり、
半導体レーザーを光源とするものが好適である。

【００１１】「アパーチュア」は、被走査面上に形成さ
れる光スポットの形状を調整するために用いられる。

【００１２】「光偏向器」としては回転多面鏡や回転２
面鏡、回転１面鏡等を利用できる。

【００１３】光スポットの「像高が０」となる状態にお
いて、光源から被走査面に到る光路を直線的に展開した
「仮想的な光路」を想定し、この仮想的な光路の上で主
・副走査方向に平行的に対応する方向をそれぞれ「主走
査対応方向」・「副走査対応方向」と称する。

【００１４】「反射結像素子」は、回転対称な反射面を
有し「反射光束を主走査対応方向において被走査面上に
集光させる機能」を持つ。

【００１５】「長尺レンズ」は、入射面が「樽型トロイ
ダル面」、射出面が「ノーマルトロイダル面」であり、
反射結像素子と共同して「線像の結像位置と被走査面と
を副走査対応方向において実質的な共役関係とする」機
能を持つ。

【００１６】反射結像素子と長尺レンズとによる共役関
係の共役倍率（横倍率）を、光スポットの像高：０に対
してｍ₀とするとき、ｍ₀は条件：（１）１＞ｍ₀＞０．３５を満足する（請求項１）。

【００１７】請求項２記載の発明の光走査装置は、請求
項１記載の光走査装置の構成に加えて、反射結像素子と
長尺レンズとによる共役関係の共役倍率を、光スポット
の像高：０に対してｍ₀、像高：Ｈに対してｍ(Ｈ)とす
るとき、ｍ₀，ｍ(Ｈ)が条件：（２）ｍ(Ｈ)／ｍ₀＜１．１を満足することを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明の光走査装置は、請求
項１または２記載の光走査装置の構成に加え、像高：０
の光スポットを被走査面上に形成する偏向光束の、反射
結像素子への入射方向と、反射結像素子による反射方向
との成す角をθとするとき、θが条件：（３） θ＜８度を満足することを特徴とする。

【００１９】請求項１または２または３記載の光走査装
置において、反射結像素子の反射面形状は通常の球面に
限らず「共軸非球面」であることもできる（請求項
４）。

【００２０】また、請求項１または２または３または４
記載の光走査装置において、長尺レンズの入射側の樽型
トロイダル面は、通常の樽型トロイダル面のみならず
「非球面樽型トロイダル面」とすることができる（請求
項５）。

【００２１】また、光源からアパーチュアに入射する光
束は、平行光束としてもよいし集光性の光束としても良
いが、「発散性の光束」としてもよい（請求項６）。

【００２２】

【作用】図１は、この発明を適用できる光走査装置の典
型例を用部のみ略示している。

【００２３】半導体レーザーであるレーザー光源１から
射出したレーザー光束は、レーザー光源１とともに「光
源」を構成するカップリングレンズ２により発散性を抑
えられ、平行光束あるいは集光光束または射出当初より
も弱い発散光束となってアパーチュア３に入射して光束
周辺部を遮光され、シリンダレンズ４により副走査対応
方向にのみ集光され、「光偏向器」である回転多面鏡５
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。

【００２４】偏向反射面による反射光束は、回転多面鏡
５の等速回転により等角速度的に偏向する「偏向光束」
となり、反射結像素子６に入射し、反射されると長尺レ
ンズ７を介してドラム状の感光体８上に光スポットとし
て集光し、感光体８を等速的に光走査する。「被走査
面」は感光体８に接触する仮想的な平面である。

【００２５】反射結像素子６は「光軸の回りに回転対称
な反射面」を有し、反射光束を主走査対応方向において
被走査面上に集光させる機能を持ち、長尺レンズ７は、
入射面が「樽型トロイダル面」、射出面が「ノーマルト
ロイダル面」であり、反射結像素子６と共同して上記線
像の結像位置と被走査面とを副走査対応方向において
「実質的な共役関係」とする機能を持つ。

【００２６】上記共役関係における「共役倍率」は、結
像としての光スポットの像高により若干異なる。

【００２７】「スポット径」は、設計上は「偏向光束の
結像位置に於ける光束径」であり、この結像位置が被走
査面から光束光軸方向へずれることによりスポット径が
設計値からずれることになる。

【００２８】このような「結像位置のずれ」は、光学素
子の加工誤差や組付け誤差に起因して生じるし、光学素
子のなかに「プラスチック素材」のものがあると、温度
や湿度の影響によるプラスチック光学系の形状変化や屈
折率変化によっても生じる。このような「結像位置のず
れ」がスポット径の「ばらつき」の原因となる。

【００２９】「像高：０」における共役倍率：ｍ₀を
「ｍ₀＜１」とすると、光学素子の加工誤差や組付け誤
差あるいは温・湿度の影響による副走査方向のスポット
径の「ばらつき」を有効に抑えることができる。

【００３０】ｍ₀＞１であると「縦倍率（ｍ₀ ²）」が大
きくなり、ばらつきを生じさせる原因に応じて、結像位
置が光束光軸方向へ大きくずれるため、ばらつき自体も
大きくなるのである。

【００３１】上記共役倍率：ｍ₀は長尺レンズ７の光軸
方向の位置により変化し、長尺レンズ７が被走査面に近
いほど小さくなる。

【００３２】ｍ₀＜１のとき、レーザー光源１の位置を
「光学ハウジングのコンパクト化を考慮した通常の位
置」にすると、アパーチャ３による「回折」の影響で、
副走査方向のスポット径は、１例として図２（ｂ）に
「破線」で示す如く、像面（デフォーカス量を表す横軸
における座標：０の位置；デフォーカス量が０で被走査
面上に偏向光束が結像している）の前後で非対称にな
る。

【００３３】この「非対称の程度」は、レーザー光源１
の位置を一定とすると、ｍ₀の値が小さいほど顕著にな
る。

【００３４】記録密度が４００ｄｐｉ以上の場合、副走
査方向におけるスポット径の「ばらつき」の許容範囲
は、設計上のスポット径に対し「±１０％以内」であ
る。

【００３５】図２（ｂ）において、横軸に平行な３本の
直線のうち、直線ｂ−０は、副走査方向におけるスポッ
ト径の設計値：８５μｍを表わし、直線ｂ−１，ｂ−２
の間が設計値に対し「±１０％以内」の領域（スポット
径のばらつきの許容範囲）である。

【００３６】図２（ｂ）において、スポット径が上記許
容領域内にある「デフォーカス量の範囲」は、走査光束
の「深度範囲」とみなすことができ、前述の「結像位置
のずれ」の範囲がこの深度範囲内に収まっていれば、ず
れがあっても副走査方向のスポット径は許容範囲内にあ
り、適正な光走査が可能である。

【００３７】「光走査の有効長さ」が２００ｍｍ以上の
光走査装置の場合には、上記「結像位置のずれ」は最大
で４ｍｍ程度を見込む必要がある。

【００３８】条件（１）を満足することにより、最大で
４ｍｍ程度のずれに対応できる深度範囲が可能になる。

【００３９】主・副走査方向におけるスポット径はま
た、光スポットの「像高」によっても変動する。「像高
によるスポット径の変動」は、収差の影響と共役倍率の
像高による変動の影響により生じる。

【００４０】ここで像高：Ｈにおける前記共役倍率：ｍ
(Ｈ)は、偏向光束の偏向点に結像した線像の副走査対応
方向における大きさ：ｙと、像高：Ｈの位置における幾
何光学的像の副走査方向における大きさ：ｙ’の比とし
て、ｍ(Ｈ)＝ｙ’／ｙで定義される。

【００４１】条件（２）は「ｍ(Ｈ)/ｍ₀＜１．１」即
ち、像高による共役倍率の変動が１０％を超えないこと
を規定し、この条件を満足することにより、共役倍率の
像高に応じた変動に拘らず、副走査方向におけるスポッ
ト径の像高に伴う変動を小さくおさえることができる。

【００４２】図１の光走査装置では、反射結像素子６を
副走査対応方向に傾けるかシフトすることにより、反射
結像素子６における入射光束と反射光束の方向を副走査
対応方向において分離している。

【００４３】このような「分離」を行わない場合には、
反射結像素子６による反射光束が光偏向器に「ケラレ」
て被走査面に到達しないという事態が発生する。これを
避けるためには、光偏向器５と反射結像素子６との間に
ハーフミラーのような光束分離手段を設ければ良いが、
このようにすると被走査面に到達する光量が著しく低下
するため「光利用効率」が低い。

【００４４】図１に示すように、反射結像素子６を傾け
るかシフトして、入射光と反射光の方向を副走査対応方
向に於いて分離すれば光利用効率は高いし、光学素子配
置のレイアウトも容易である。

【００４５】しかし、反射結像素子６の傾き角あるいは
シフト量を大きくしすぎると「軸外コマ収差」が大きく
なり、像高の大きいところで副走査方向のスポット径が
大きくなり、像高による副走査方向のスポット径の変動
が大きくなる。

【００４６】条件（３）は、このような軸外コマ収差に
起因する、スポット径変動を有効に抑え、良好な光走査
を可能とする条件である。

【００４７】

【実施例】以下、図１に示す光装置例に即して、具体的
な実施例を説明する。

【００４８】以下に挙げる３つの実施例において、反射
結像素子６は、その反射面が「共軸非球面」であり（請
求項４）、長尺レンズ７の入射側の樽型トロイダル面は
「非球面樽型トロイダル面」である（請求項５）。また
光源からの光束即ち、カップリングレンズ２から射出す
る光束は「発散性の光束」である（請求項６）。

【００４９】アパーチュア３の開口幅を主・副走査対応
方向に就きそれぞれＡ_x，Ａ_y、アパーチュア３からシリ
ンダレンズ４の入射面までの距離をｄ₀、シリンダレン
ズ４の射出面から回転多面鏡５の偏向反射面までの距離
をｄ₁、偏向反射面から反射結像素子６までの距離を
ｄ₂、反射結像素子６から長尺レンズ７の入射面までの
距離をｄ₃、長尺レンズ７の射出面から被走査面までの
距離をｄ₄とする。

【００５０】シリンダレンズ４の、入射面（光源側面）
の副走査対応方向の曲率半径をｒ、レンズ厚をＤ₁、材
質の屈折率をｎ₀とする。また偏向光束による被走査面
の最大走査幅をＬとする。

【００５１】反射結像素子７の「共軸非球面」は、光軸
方向にＸ座標、光軸直交方向にＹ座標を取るとき、光軸
上の曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、高次の非球面係数：
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを用いて、Ｘ＝（１／Ｒ）Ｙ²／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）（Ｙ／Ｒ）²｝］＋Ａ・Ｙ⁴＋Ｂ・Ｙ⁶＋Ｃ・Ｙ⁸＋Ｄ・Ｙ¹⁰ で表わされる曲線を光軸の周りに回転して得られる曲面
であり、光軸上の曲率半径：Ｒ、円錐定数：Ｋ、非球面
係数：Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを与えて形状を特定する。

【００５２】また長尺レンズ７は、射出側の面が主走査
対応方向に関する曲率半径：ｒ_2m、副走査対応方向に関
する曲率半径：ｒ_2sを持つ「ノーマルトロイダル面」で
あり、入射側の面は「光軸方向の座標ｘ、主走査対応方
向に関する中心曲率：ｒ_1m、円錐定数：ｋ、中心から主
走査対応方向に計った距離：ｈ、高次の非球面係数：
ａ，ｂ，ｃ，ｄを用いて、ｘ＝（１／ｒ_1m）ｈ²／［１＋√｛１−（１＋ｋ）（ｈ／ｒ_1m）²｝］＋ａ・ｈ⁴＋ｂ・ｈ⁶＋ｃ・ｈ⁸＋ｄ・ｈ¹⁰ で表わされる曲線を、主走査対応方向に平行で、中心か
ら距離：ｒ_1s離れた直線の周りに回転して得られる面」
であり、ｒ_1m，ｒ_1s，ｋ，ａ，ｂ，ｃ，ｄを与えて形状
を特定する。長尺レンズ７の光軸上の肉厚はｄ₅、材質
の屈折率はｎで表す。また上記各量における長さの単位
は「ｍｍ」である。

【００５３】実施例１Ａ_x：３．１４，Ａ_y：１．１２、ｄ₀：１０、ｄ₁：１６
７、ｄ₂：１１４．４、ｄ₃：１１８．９、ｄ₄：９３．
０、ｒ：６４．５、Ｄ₁：３．０、ｎ₀：１．５１１、
Ｒ：−３７０．６、Ｋ：−１．５０２、Ａ：５．１７４
Ｅ−１０、Ｂ：−２．３１９Ｅ−１４、Ｃ：−５．０７
５Ｅ−１８、Ｄ：１．８９６Ｅ−２２、ｒ_1m：−７０
０、ｋ：−１．３７４、ａ：４．２２１Ｅ−９、ｂ：−
１．９５８Ｅ−１３、ｃ：４．２４８Ｅ−１８、ｄ：−
１．２６５Ｅ−２２、ｒ_1s：−５７．４、ｒ_2m：−７８
０、ｒ_2s；−２５．２、ｄ₅：３．０、ｎ：１．５７
２、Ｌ：２９７
。

【００５４】この実施例において、ｍ₀は０．５７であ
り、デフォーカス量（走査光束の結像位置と被走査面と
のずれ）とスポット径との関係は、図２（ａ），（ｂ）
に示す通りである。

【００５５】図から明らかなように、スポット径は主走
査方向に関しては（ａ）に示すように、像高：０および
最大像高：１４８．５ｍｍにおいて十分な深度範囲（略
８ｍｍ）を有しており、問題としている副走査方向に就
いても十分な深度範囲（最小となる最大像高：１４８．
５ｍｍにおいても７ｍｍ）を有している。

【００５６】実施例２Ａ_x：３．０４，Ａ_y：０．４４、ｄ₀：８４．９、ｄ₁：
７２．１、ｄ₂：１１３．１、ｄ₃：１５１．９、ｄ₄：
５９．５、ｒ：４７．５、Ｄ₁：３．０、ｎ₀：１．５１
１、Ｒ：−３７０．６、Ｋ：−１．６３、Ａ：３．５６
１Ｅ−１０、Ｂ：−４．５７９Ｅ−１４、Ｃ：−３．７
０２Ｅ−１８、Ｄ：１．６９５Ｅ−２２、ｒ_1m：−６２
８、ｋ：−０．２５４、ａ：６．２３９Ｅ−９、ｂ：−
２．１３７Ｅ−１３、ｃ：１．４３４Ｅ−１８、ｄ：−
３．６２７Ｅ−２３、ｒ_1s：−５２．５、ｒ_2m：−７０
０、ｒ_2s；−１９．９、ｄ₅：３．０、ｎ：１．５７
２、Ｌ：２９７
。

【００５７】この実施例においてｍ₀は０．３７であ
り、主・副走査方向のデフォーカス量とスポット径との
関係は図３（ａ），（ｂ）に示す通りである。

【００５８】図から明らかなように、スポット径は主走
査方向に関しては（ａ）に示すように、像高：０および
最大像高：１４８．５ｍｍにおいて十分な深度範囲（略
７ｍｍ）を有しており、問題としている副走査方向に就
いても十分な深度範囲（最小となる最大像高：１４８．
５ｍｍにおいても略５ｍｍ）を有している。

【００５９】図２（ｂ）と図３（ｂ）の比較から、副走
査方向のスポット径の深度範囲は、ｍ₀が小さくなると
狭まる傾向があることが分かる。

【００６０】条件（１）の下限である「０．３５」より
ｍ₀が小さくなると、深度範囲として必要な４ｍｍを確
保することが困難になるのである。

【００６１】ｍ₀が０．３５より小さくなっても、アパ
ーチュア３と偏向反射面の間隔を拡げることにより深度
範囲を拡げることは可能であるが、このようにすると光
走査装置をコンパクトに構成することが困難になるので
実際的でない。

【００６２】図２と図３の各（ｂ）図を比較すると明ら
かなように、共役倍率：ｍ₀がより小さい図３（ｂ）に
おいては、像高：０に於ける副走査方向のスポット径
（破線）と、最大像高：１４８．５ｍｍにおけるスポッ
ト径（実線）との「差」が、実施例１に関する図２
（ｂ）よりも拡大していることが分かる。

【００６３】このことは、実施例２においては、副走査
方向のスポット径の像高による変動幅が、実施例１の場
合よりも大きいことを意味する。像高によるスポット径
変動が大きいと、記録画像の解像力が光スポットの像高
とともに大きく変化するので、スポット径のこのような
変動幅差はできるだけ小さくするのが望ましい。

【００６４】実施例１に関しては、ｍ₀＝０．５７４、
ｍ（Ｈ＝１４８．５）＝０．５９５であり、共役倍率は
像高と供に単調に増加しているから、条件（２）のパラ
メータ：ｍ(Ｈ)／ｍ₀の値は最大で１．０３７であり、
条件（２）を満足している。副走査方向におけるスポッ
ト径の変動は最大で６．１μｍと小さいから良好な光走
査が可能である。即ち、実施例１は請求項１および２の
発明の実施例になっている。

【００６５】実施例２に就いてみると、ｍ₀＝０．３
７、ｍ（Ｈ＝１４８．５）＝０．４１であり、共役倍率
は像高と供に単調に増加しているから、条件（２）のパ
ラメータ：ｍ(Ｈ)／ｍ₀の値は最大で１．１１であり、
条件（２）を満足しない。

【００６６】副走査方向におけるスポット径の変動は最
大で１１．７μｍとやや大きい。

【００６７】このため、実施例２は、副走査方向のスポ
ット径の像高に伴う変化の特性としては実施例１に劣っ
ている。

【００６８】実施例１は上述のように、有効走査領域に
わたって副走査方向のスポット径の深度領域が広く、像
高に伴う上記スポット径の変動も少ない。

【００６９】実施例１において、像高：０の光スポット
を被走査面上に形成する偏向光束の、反射結像素子６へ
の入射方向と反射結像素子６による反射方向との成す
角：θは「７度」であり、上記の如く良好な光走査が可
能であるが、上記角：θが８度より大きくなると、前述
の如く軸外コマ収差が像高と供に増大してスポット径を
大きくするため、副走査方向のスポット径の像高に伴う
変動が大きくなりすぎて、良好な光走査を行うことがで
きなくなってしまう。

【００７０】実施例３Ａ_x：３．０７，Ａ_y：１．０５、ｄ₀：４１．０、ｄ₁：
１３６．１、ｄ₂：１１４．４、ｄ₃：１１８．３、
ｄ₄：９３．０、ｒ：６４．５、Ｄ₁：３．０、ｎ₀：
１．５１１、Ｒ：−３７０．７、Ｋ：−１．５８、Ａ：
７．１２４Ｅ−１０、Ｂ：−９．４１５Ｅ−１４、Ｃ：
２．３０９Ｅ−１８、Ｄ：−７．１３８Ｅ−２３、
ｒ_1m：−７００、ｋ：−１．３７４、ａ：４．２２１Ｅ
−９、ｂ：−１．９５８Ｅ−１３、ｃ：４．２４８Ｅ−
１８、ｄ：−１．２６５Ｅ−２２、ｒ_1s：−５７．３、
ｒ_2m：−７８０、ｒ_2s；−２５．１、ｄ₅：３．０、
ｎ：１．５７２、Ｌ：２９７
。

【００７１】この実施例においてｍ₀は０．５７であ
り、主・副走査方向におけるデフォーカス量とスポット
径との関係は図４（ａ），（ｂ）に示す通りである。

【００７２】図から明らかなようにスポット径は主走査
方向に関しては（ａ）に示すように像高：０および最大
像高：１４８．５ｍｍにおいて十分な深度範囲（略８ｍ
ｍ）を有しており、問題としている副走査方向に就いて
も十分な深度範囲（最小となる最大像高：１４８．５ｍ
ｍにおいても略８ｍｍ）を有している。

【００７３】反射結像素子の傾きに関する上記角：θは
「４．９度」である。角：θを小さくしたので、副走査
方向のスポット径の像高による変動は「４μｍ以下」と
極めて小さく、極めて良好な光走査が可能になる。

【００７４】因みに、この実施例３において条件（１）
における共役倍率：ｍ₀は０．５７、条件（２）におけ
るパラメータ：ｍ(Ｈ)／ｍ₀は１．０４であり、条件
（１），（２）ともに満足している。

【００７５】実施例３では、反射結像素子６の傾け角を
小さく設定しているので、軸外コマ収差が有効に抑えら
れ、像高による副走査対応方向のスポット径変動が極め
て小さく抑えられているのである。

【００７６】なお、因に、上記実施例１〜３におけるス
ポット径の設計値は、主走査方向に就き：６９μｍ（図
２〜４の（ａ）における直線ａ−０）、副走査方向に就
き：８５μｍ（図２〜４の（ｂ）における直線ｂ−
０）、図２〜４の（ａ）における直線ａ−１，ａ−２は
主走査方向におけるスポット径のばらつきの許容範囲の
下限および上限を示す。

【００７７】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明によれ
ば新規な光走査装置を提供できる。この発明の光走査装
置は上記の如き構成となっているので、副走査方向のス
ポット径の設計値に対するばらつきを有効に軽減できる
（請求項１〜６）。

【００７８】請求項２記載の発明の光走査装置は、上記
の如き構成となっているから、副走査方向のスポット径
の設計値に対するばらつきを有効に軽減できるととも
に、光スポットの像高による副走査方向のスポット径の
変動を有効に軽減できる。

【００７９】請求項３記載の光走査装置は上記の如き構
成となっているから、副走査方向のスポット径の設計値
に対するばらつきおよび／または光スポットの像高によ
る副走査方向のスポット径の変動を有効に軽減でき、な
おかつ光利用効率が良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の適用可能な光走査装置の１例を用部
のみ示す斜視図である。

【図２】実施例１に関する、デフォーカス量と主・副走
査方向のスポット径の関係を示す図である。

【図３】実施例２に関する、デフォーカス量と主・副走
査方向のスポット径の関係を示す図である。

【図４】実施例３に関する、デフォーカス量と主・副走
査方向のスポット径の関係を示す図である。

【符号の説明】

１レーザー光源２カップリングレンズ３アパーチュア４シリンダレンズ５光偏向器６反射結像素子７長尺レンズ８感光体

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光束の光束周辺部の光をアパー
チュアにより遮光したのち、主走査対応方向に長い線像
に結像させ、上記線像の近傍に偏向反射面を持つ光偏向
器により等角速度的に偏向させ、偏向光束を反射結像素
子により反射させ、長尺レンズを介して被走査面に光ス
ポットとして集光させて等速的な光走査を行う光走査装
置において、反射結像素子は回転対称な反射面を有し、反射光束を主
走査対応方向において被走査面上に集光させる機能を持
ち、上記長尺レンズは、入射面が樽型トロイダル面、射出面
がノーマルトロイダル面であり、上記反射結像素子と共
同して上記線像の結像位置と被走査面とを副走査対応方
向において実質的な共役関係とする機能を持ち、上記反射結像素子と長尺レンズとによる上記共役関係の
共役倍率を、光スポットの像高：０に対してｍ₀とする
とき、ｍ₀が条件：（１）１＞ｍ₀＞０．３５を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、反射結像素子と長尺レンズとによる共役関係の共役倍率
を、光スポットの像高：０に対してｍ₀、像高：Ｈに対
してｍ(Ｈ)とするとき、ｍ₀，ｍ(Ｈ)が条件：（２）ｍ(Ｈ)／ｍ₀＜１．１を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項３】請求項１または２記載の光走査装置におい
て、像高：０の光スポットを被走査面上に形成する偏向光束
の、反射結像素子への入射方向と、上記反射結像素子に
よる反射方向との成す角をθとするとき、θが条件：（３） θ＜８度を満足することを特徴とする光走査装置。
【請求項４】請求項１または２または３記載の光走査装
置において、反射結像素子の反射面形状が共軸非球面であることを特
徴とする光走査装置。
【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
光走査装置において、長尺レンズの入射側の樽型トロイダル面が非球面樽型ト
ロイダル面であることを特徴とする光走査装置。
【請求項６】請求項１または２または３または４または
５記載の光走査装置において、光源からの光束が発散性の光束であることを特徴とする
光走査装置。