JP3939896B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等の電子写真方式の画像形成装置の光書き込み部等に応用される光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ等の光源から出射された光束を、回転多面鏡等の光偏向器により偏向し、この偏向光束を走査結像素子により感光体等の被走査面上に光スポットとして集光させて該被走査面を光走査する光走査装置が知られており、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等の電子写真方式の画像形成装置の光書き込み部等に応用されている。
【０００３】
光走査装置を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、帯電された感光体に対して光走査装置により画像情報に応じて変調された光束を光走査し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置のトナーで現像して顕像化し、この顕像を記録用紙等に転写し定着して記録画像が得られるが、このような画像形成装置の作像部内では、浮遊トナーが発生したり、トナー画像が転写される記録用紙の紙粉が浮遊したりし、これら浮遊塵が光走査装置に入り込むと、走査結像素子や光偏向器等に付着して光走査に支障を来すという問題がある。そこでこの問題を解消するため、光走査装置の光源や光偏向器、走査結像素子等の構成部材を光学ハウジングに収納し、光学ハウジングの光出射口を防塵用の透明な平行平板で密閉することが行われている。
また、このような光走査装置では、回転多面鏡等の光偏向器での騒音の発生、光偏向器の反射面の汚れ等を防止するため、光偏向器をハウジングやカバーで覆い、光偏向器への光束の入射口や光偏向器からの光束の出射口を防音や防塵用の透明な平行平板で密閉することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光走査装置の全体を覆う光学ハウジングや、光偏向器のハウジング等に防塵や防音用の平行平板を設けた場合、この平行平板により反射された光束が偏向反射面に戻りゴースト光となってしまうという問題や、平行平板の非点隔差による走査結像素子の結像性能への影響等の問題ある。
そこで、この問題を解決するため、防塵用や防音用の平行平板を光軸に対して傾けて配置し、平行平板による反射光が偏向反射面に戻らないようにすることが行われている。
しかし、単に平行平板を光軸に対して傾けて配置した場合、被走査面上で走査線曲がりが発生するという問題がある。
また、平行平板等の透過光学素子はできるだけ小さいほうが望ましく、さらには、透過光学素子より被走査面上での光量むら（シェーディング）が発生し、画像が劣化する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、光走査装置において、防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去すること、及び走査線曲がりを低減することを目的（課題）とする。
また、本発明のもう一つの目的（課題）は、被走査面上での光量むら（シェーディング）を低減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光源と、該光源からの光束を反射により偏向走査する光偏向器と、該光偏向器により偏向走査される光束を被走査面上に集光させる少なくとも１つの走査結像素子を備え、これらの構成部材が光学ハウジングに収納された光走査装置において、前記光源から前記光偏向器に向かう光束の偏光方向が、偏向走査方向に対し略垂直となっており、両面とも略平面となる２つの透過光学素子を備え、前記２つの透過光学素子は前記走査結像素子を挟んで配備され、且つ、前記２つの透過光学素子の一方は前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられ、他方の透過光学素子は前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられており、尚且つ、前記２つの透過光学素子は、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いている構成としたものである。また、光偏向器に近い透過光学素子（光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子）が、偏向走査面内で被走査面に対して略平行な方向から前記光偏向器へ入射する光束の方向へ傾いており、光偏向器から遠い透過光学素子（光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子）が、被走査面に対し偏向走査面内で略平行となっている。（請求項１）。
このように、光偏向器を覆うカバーの光出射口や、光学ハウジングの光出射口に取り付けられた２つの透過光学素子が、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いている構成とすることにより、透過光学素子による反射光が光偏向器の偏向反射面や走査結像素子に戻されることがなくなり、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することが可能になる。
また、光偏向器による各画角での反射率特性と、光偏向器に近い透過光学素子の透過率特性が相殺され、被走査面上での光量むら（シェーディング）を低減することができる。また、光偏向器に近い透過光学素子、光偏向器から遠い透過光学素子とも小型化でき、性能面、コスト面でも有利になる。
【０００７】
さらに本発明では、上記の構成の光走査装置において、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０
を満足するように構成したので（請求項２）、被走査面上での走査線曲がりの低減が可能となる。
【０００８】
尚、本発明に係る光走査装置において、光源としては、例えば半導体レーザ（ＬＤ）等のレーザ光源が主として用いられるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることもできる。光源からの光束はカップリングレンズ等によりカップリングされ、平行光束あるいは発散性の光束もしくは集束性の光束となって光偏向器に入射する。
光偏向器としては、複数の偏向反射面を有する回転多面鏡や、ピラミダルミラー、ほぞ型ミラー等の回転単面鏡、あるいはガルバノミラー等の揺動鏡を用いることができる。
また、光偏向器における所謂面倒れ補正を行うために、カップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させるような光学系、例えばシリンドリカルレンズ等をカップリングレンズと光偏向器の間の光路に配置してもよい。
【０００９】
走査結像素子は、光偏向器により偏向走査される光束を被走査面上に微小な光スポットとして集光させるものであり、主走査方向及び／又は副走査方向にパワーを有する少なくとも１つのレンズやミラー等からなり、光偏向器が回転多面鏡等の回転性のものである場合には、ｆθレンズ等の走査結像レンズやｆθミラー等を好適に用いることができ、光偏向器が揺動鏡の場合には、ｆｓｉｎθレンズ等の走査結像レンズを用いることができる。このような走査結像素子を用いることにより、主走査速度を等速化することができる。
また、上述のように面倒れ補正のために、カップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させる場合には、走査結像素子は、副走査方向に関し、偏向反射面位置と被走査面位置とを副走査方向に関して幾何光学的に略共役関係にする機能を持つ。
光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子や、光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子は、両面とも略平面で透明なガラスや樹脂の平行平板が好適に用いられ、防塵、防音部材として機能するが、平行平板に限らず、両面が若干の角度を有している透明な板材などでも問題ない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作及び作用について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す光走査装置の構成説明図であり、（Ａ）は光偏向器による光束の偏向走査方向（主走査方向）に平行で光軸を含む断面（主走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｂ）は主走査断面に直交し光軸を含む断面（副走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｃ）は光走査装置の光学系を光学ハウジングに収納した際の副走査断面内の配置構成を示す図である。
【００１１】
図１に示す構成の光走査装置は、半導体レーザ等からなる光源１と、光源１からの光束を平行光束あるいは発散性の光束もしくは集束性の光束としてカップリングするカップリングレンズ２と、カップリングレンズ２によりカップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させるシリンドリカルレンズ３と、シリンドリカルレンズ３通過後の光束を偏向走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）等からなる光偏向器５と、光偏向器５により偏向走査される光束を感光体等の被走査面上に集光させる走査結像レンズ６とを備えている。そして、これらの構成部材は、光学ハウジング９に収納され、光学ハウジング９の上部はカバー１０で覆われている。
さらに、図１に示す構成の光走査装置では、両面とも略平面となる２つの透過光学素子として第１、第２の平行平板４，７を備えており、その２つの平行平板４，７は走査結像レンズ６を挟んで配備され、且つ、２つの平行平板のうちの第１の平行平板４は、光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口に取り付けられて、その光出射口を密閉し、第２の平行平板７は光学ハウジング９の光出射口に取り付けられて、その光出射口を密閉している。
また、２つの平行平板４，７は、被走査面８に垂直な直線（走査結像レンズの光軸Ｏに相当する）を含む副走査断面内で同じ方向に傾いて配置されている。
さらに、光偏向器５に近い平行平板（光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口に取り付けられた第１の平行平板）４は、被走査面８に対し偏向走査面内（主走査断面内）で傾いており、光偏向器５から遠い平行平板（光学ハウジング９の光出射口に取り付けられた第２の平行平板）７は、被走査面８に対し偏向走査面内で略平行となっている。
また、光偏向器５に向かう光束の偏光方向は、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直となっている。
【００１２】
図１に示す構成の光走査装置においては、光源１から出射された光束はカップリングレンズ２により例えば略平行な光束としてカップリングされ、シリンドリカルレンズ３により副走査方向にのみ集光して光偏向器５の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像された後、光偏向器５の偏向反射面により偏向走査され、第１の平行平板４を透過し、走査結像レンズ６により集束性の光束となって第２の平行平板７を透過し、被走査面８上に光スポットとして集光され、主走査方向に等速走査される。
【００１３】
このような構成の光走査装置の場合、光偏向器５のカバーの光出射口を塞ぐ平行平板４や、光学ハウジング９の光出射口を塞ぐ平行平板７の配置の仕方によっては、これら平行平板４，７からの反射光によりゴースト光が発生する虞があるが、本発明に係る光走査装置においては、図１（Ｂ）に示すように、２つの平行平板４，７が被走査面に垂直な直線（走査結像レンズの光軸）Ｏを含む副走査断面内で同じ方向に傾いて配置されているので、これにより２つの平行平板４，７による反射光は、光軸Ｏから副走査方向にずれた方向に反射され、光偏向器５の偏向反射面や走査結像レンズ６に戻されることがなく、ゴースト光を除去することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る光走査装置では、図１（Ｃ）に示すように、第２の平行平板７は、光学ハウジング９の光出射口を塞ぐように取り付けられているので、この第２の平行平板７により、外部から光走査装置の光学ハウジング９内に入り込む塵埃の侵入を防ぐことができる。また、第１の平行平板４は、光学ハウジング９内の光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口を塞ぐように取り付けられているので、光偏向器５の周辺部が密閉され、光偏向器５への塵埃の侵入を防ぐと共に、光偏向器５の回転による騒音を低減することができる。また、上記の２つの平行平板４，７を副走査断面内で同じ方向に傾けたことにより、被走査面８上での走査線曲がりを有効に補正することが可能である。
ここで、第１、第２の平行平板４，７は、透明なガラスや樹脂等からなる平行平板であり、両面とも略平面となる透過光学素子の一例であるが、このような平行平板に限らず、両面が若干の角度を有している透明な板材等でも問題は無い。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明に係る光走査装置の光学系のより具体的な実施例について説明する。
【００１６】
【００１７】
上記において、面番号０は光偏向器の偏向反射面であり、面番号１は走査結像レンズの光入射側の面、面番号２は走査結像レンズの光出射側の面である。また、Ｎは走査結像レンズの屈折率である。
また、Ｒｍは主走査方向の曲率半径、Ｒｓ(０)は光軸位置での副走査方向の曲率半径であり、走査結像レンズの面番号１と面番号２の面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径Ｒｓ(Ｙ)はレンズ高さにより連続的に変化する。
尚、主走査方向の面形状は下記の式で表現される。
【００１８】
ここで、上記（１）式において各係数は、
面番号１の面では、
Ｋ＝-58.38，Ａ＝-9.23E-07，Ｂ＝3.66E-10，Ｃ＝-8.34E-14，Ｄ＝1.11E-17
であり、
面番号２の面では、
Ｋ＝4.83，Ａ＝-9.71E-07，Ｂ＝2.37E-10，Ｃ＝-8.06E-14，Ｄ＝2.65E-17
である。
尚、上記において、「Ｙ＾２」は、「Ｙ2」の意味であり、他も同様である。
また、「E-07」は、「×１０-7」の意味であり、他も同様である。
【００１９】
主走査対応方向における光軸からの距離：Ｙを変数とする偏向方向に直交する面内の曲率半径（副走査曲率半径）をＲｓ(Ｙ)とした時、これらＲｓ(Ｙ)を特定するのに、下記の多項式で表わす。
Ｒｓ(Ｙ)＝Ｒｓ(０)＋Σｂｊ・Ｙ＾ｊ （ｊ＝1，2，3・・・） （２）
【００２０】
ここで、上記（２）式において各係数は、
面番号１の面では、
ｂ2＝7.80E-02，ｂ4＝-3.15E-04，ｂ6＝8.17E-07，ｂ8＝-1.10E-09，
ｂ10＝7.35E-13，ｂ12＝-1.88E-16，（他の係数は全て０である）
であり、
面番号２の面では、
ｂ2＝-1.69E-03，ｂ4＝3.42E-06，ｂ6＝-4.29E-09，ｂ8＝5.63E-12，
ｂ10＝-4.19E-15，ｂ12＝1.30E-18，（他の係数は全て０である）
である。
【００２１】
尚、この光走査光学系では、第１の平行平板が光偏向器の偏向反射面と走査結像レンズの間に配備されており、この第１の平行平板は、偏向反射面から16.0mmの位置で、偏向走査面（主走査断面）内で６deg（図１（Ａ）における角度α）傾いて配置されている。
また、第２の平行平板は、走査結像レンズと被走査面の間に配備され、走査結像レンズから79.5mmの位置にある。この第２の平行平板７は、被走査面に対し偏向走査面（主走査断面）内で略平行となっている。
【００２２】
【００２３】
上記において、面番号０は光偏向器の偏向反射面であり、面番号１は光偏向器に近い側の第１走査結像レンズの光入射側の面、面番号２は第１走査結像レンズの光出射側の面、面番号３は第２走査結像レンズの光入射側の面、面番号４は第２走査結像レンズの光出射側の面である。また、Ｎは第１、第２の走査結像レンズの屈折率である。
また、Ｒｍは主走査方向の曲率半径、Ｒｓ(０)は光軸位置での副走査方向の曲率半径であり、第１走査結像レンズの面番号１と面番号２の面は、共軸非球面であり、その面形状は下記の式で表現される。
【００２４】
ここで、上記（３）式において各係数は、
面番号１の面では、
Ｋ＝2.667，Ａ＝1.79E-07，Ｂ＝-1.08E-12，Ｃ＝-3.18E-14，Ｄ＝3.74E-18
であり、
面番号２の面では、
Ｋ＝0.02，Ａ＝2.50E-07，Ｂ＝9.61E-12，Ｃ＝4.54E-15，Ｄ＝-3.03E-18
である。
【００２５】
また、第２走査結像レンズの面番号３の面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径Ｒｓ(Ｙ)はレンズ高さにより連続的に変化する。そして面番号３の面の主走査形状は前記（１）式で表現され、各係数は、
Ｋ＝-71.73，Ａ＝4.33E-08，Ｂ＝-5.97E-13，Ｃ＝-1.28E-16，Ｄ＝5.73E-21
である。
この面番号３の面の副走査曲率半径Ｒｓ(Ｙ)は、前記（２）式で表現され、各係数は、
ｂ2＝1.60E-03，ｂ4＝-2.32E-07，ｂ6＝1.60E-11，ｂ8＝-5.61E-16，
ｂ10＝2.18E-20，ｂ12＝-1.25E-24，（他の係数は全て０である）
である。
【００２６】
尚、この光走査光学系では、第１の平行平板が光偏向器の偏向反射面と第１走査結像レンズの間に配備されており、この第１の平行平板は、偏向反射面から12.0mmの位置で、偏向走査面（主走査断面）内で8deg（図１（Ａ）における角度α）傾いて配置されている。
また、第２の平行平板は、第２走査結像レンズと被走査面の間に配備され、第２走査結像レンズから8.0mmの位置にある。この第２の平行平板７は、被走査面に対し偏向走査面（主走査断面）内で略平行となっている。
【００２７】
次に上記の光学系Ａと光学系Ｂにおいて、偏向走査方向の断面（主走査断面）内の回転軸を中心とした第１の平行平板の回転角をθ１、偏向走査方向の断面（主走査断面）内の回転軸を中心とした第２の平行平板の回転角をθ２（θ１、θ２とも反時計回りを正とする）、偏向反射面と被走査面の副走査方向の横倍率をβ、第１の平行平板の厚さをｄ１、第２の平行平板の厚さをｄ２とし、第１、第２の平行平板の回転角を変化させた時に、下記の式の値：Ｄを計算し、
Ｄ＝(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜) （４）
その結果が、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０ （５）
を満足する場合を実施例とし、満足しない場合を比較例として、その結果を下記の表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
光偏向器と走査結像レンズの間に配備された第１の平行平板が傾くと走査線曲がりが発生するが、その量はｄ１，sinθ１，｜β｜が大きくなるほど大きくなる。第１の平行平板によって発生した走査線曲がりは、走査結像レンズと被走査面の間に配備された第２の平行平板を同じ方向に傾けることによって補正できるが、その補正量は、ｄ２，sinθ２が大きくなるほど大きくなる。
比較例１のように、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の下限を越えた場合は、第１の平行平板によって発生した走査線曲がりを第２の平行平板で補正しきれていない状態であり、従って比較例１の場合は図２の（Ａ）に示す通り走査線曲がりが大きくなる。
また、比較例２のように、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の上限を越えた場合は、第１の平行平板によって発生した走査線曲がりを第２の平行平板で補正しすぎた状態であり、従って比較例２の場合は図２の（Ｂ）に示す通り走査線曲がりが大きくなる。尚、この場合は、比較例１と逆側に走査線曲がりが発生する。
【００３０】
ここで、実施例１の走査線曲がりを図３に、実施例２，３の走査線曲がりを図４（Ａ），（Ｂ）に、実施例４，５の走査線曲がりを図５（Ａ），（Ｂ）に、実施例６，７，８の走査線曲がりを図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示すが、実施例１〜８の場合は、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の範囲内にあるため、走査線曲がりはどれも良好に補正されている。
【００３１】
また、さらに走査線曲がり量を低減するためには、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
３．０＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜６．０
を満足することが望ましい。
【００３２】
尚、両面とも略平面となる透過光学素子はガラス製または樹脂製でもよく、両面が平行でなかったり、平面でなく若干の曲率があっても本発明の範疇に入るものである。
【００３３】
次にシェーディングの低減に関して説明する。実施例６〜９の場合における下記の表２に示す条件１，２のもとでの対応像高に対する、光偏向器の反射率差、防音ガラス（第１の平行平板４）の透過率差、シェーディングの関係を図７に示す。
【００３４】
【表２】
【００３５】
光偏向器に向う光束の偏光方向は、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直になっている場合、防音ガラス（第１の平行平板４）を被走査面に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度α（例えば、α＝８deg）傾けることにより、図７（ａ），（ｂ）に示すように、光偏向器による反射率差と防音ガラスによる透過率差が相殺され、シェーディング（被走査面上での像高による光量差）が良好に補正されている。
また、比較例として、条件１において、防音ガラスを被走査面に対して偏向走査面内で傾けない場合の計算結果を図７（ｃ）に示すが、図７（ａ），（ｂ）に比べてシェーディングが増大している。
従って、光偏向器に向う光束の偏光方向が、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直になっている場合には、光偏向器に近い側に配置される第１の平行平板４（防音ガラス）を、被走査面８に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度α傾けて配置することにより、シェーディングを良好に補正することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の光走査装置においては、前記光源から前記光偏向器に向かう光束の偏光方向が、偏向走査方向に対し略垂直となっており、両面とも略平面となる２つの透過光学素子を備え、前記２つの透過光学素子は前記走査結像素子を挟んで配備され、且つ、前記２つの透過光学素子の一方は前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられ、他方の透過光学素子は前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられており、尚且つ、前記２つの透過光学素子は、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いており、前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、偏向走査面内で被走査面に対して略平行な方向から前記光偏向器へ入射する光束の方向へ傾いており、前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、被走査面に対し偏向走査面内で略平行である構成としたので、透過光学素子による反射光が光偏向器の偏向反射面や走査結像素子に戻されることがなくなり、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することができ、且つ、被走査面上での走査線曲がりを低減することができる。また、被走査面上でのシェーディングを良好に補正することができる。
【００３７】
請求項２記載の光走査装置においては、請求項１の構成に加えて、光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０
を満足するように構成したので、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することができ、且つ、被走査面上での走査線曲がりを確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す光走査装置の構成説明図であり、（Ａ）は光偏向器による光束の偏向走査方向（主走査方向）に平行で光軸を含む断面（主走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｂ）は主走査断面に直交し光軸を含む断面（副走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｃ）は光走査装置の光学系を光学ハウジングに収納した際の副走査断面内の配置構成を示す図である。
【図２】比較例１、比較例２の走査線曲がりを示す図である。
【図３】実施例１の走査線曲がりを示す図である。
【図４】実施例２、実施例３の走査線曲がりを示す図である。
【図５】実施例４、実施例５の走査線曲がりを示す図である。
【図６】実施例６、実施例７、実施例８の走査線曲がりを示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、光偏向器に近い側に配置される防音ガラス（透過光学素子）を、被走査面に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度傾けて配置した場合の、光偏向器の反射率差、防音ガラスの透過率差、シェーディングの関係を示す図であり、（ｃ）は、光偏向器に近い側に配置される防音ガラス（透過光学素子）を、被走査面に対して偏向走査面内で傾けないで配置した場合の、光偏向器の反射率差、防音ガラスの透過率差、シェーディングの関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ カップリングレンズ
３ シリンドリカルレンズ
４ 第１の平行平板（透過光学素子）
５ 光偏向器
６ 走査結像レンズ（走査結像素子）
７ 第２の平行平板（透過光学素子）
８ 被走査面
９ 光学ハウジング
１０ カバー
１１ 光偏向器を覆うカバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等の電子写真方式の画像形成装置の光書き込み部等に応用される光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体レーザ等の光源から出射された光束を、回転多面鏡等の光偏向器により偏向し、この偏向光束を走査結像素子により感光体等の被走査面上に光スポットとして集光させて該被走査面を光走査する光走査装置が知られており、レーザプリンタ、デジタル複写機、レーザファクシミリ、レーザプロッタ等の電子写真方式の画像形成装置の光書き込み部等に応用されている。
【０００３】
光走査装置を用いた電子写真方式の画像形成装置においては、帯電された感光体に対して光走査装置により画像情報に応じて変調された光束を光走査し、静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置のトナーで現像して顕像化し、この顕像を記録用紙等に転写し定着して記録画像が得られるが、このような画像形成装置の作像部内では、浮遊トナーが発生したり、トナー画像が転写される記録用紙の紙粉が浮遊したりし、これら浮遊塵が光走査装置に入り込むと、走査結像素子や光偏向器等に付着して光走査に支障を来すという問題がある。そこでこの問題を解消するため、光走査装置の光源や光偏向器、走査結像素子等の構成部材を光学ハウジングに収納し、光学ハウジングの光出射口を防塵用の透明な平行平板で密閉することが行われている。
また、このような光走査装置では、回転多面鏡等の光偏向器での騒音の発生、光偏向器の反射面の汚れ等を防止するため、光偏向器をハウジングやカバーで覆い、光偏向器への光束の入射口や光偏向器からの光束の出射口を防音や防塵用の透明な平行平板で密閉することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、光走査装置の全体を覆う光学ハウジングや、光偏向器のハウジング等に防塵や防音用の平行平板を設けた場合、この平行平板により反射された光束が偏向反射面に戻りゴースト光となってしまうという問題や、平行平板の非点隔差による走査結像素子の結像性能への影響等の問題ある。
そこで、この問題を解決するため、防塵用や防音用の平行平板を光軸に対して傾けて配置し、平行平板による反射光が偏向反射面に戻らないようにすることが行われている。
しかし、単に平行平板を光軸に対して傾けて配置した場合、被走査面上で走査線曲がりが発生するという問題がある。
また、平行平板等の透過光学素子はできるだけ小さいほうが望ましく、さらには、透過光学素子より被走査面上での光量むら（シェーディング）が発生し、画像が劣化する可能性がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、光走査装置において、防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去すること、及び走査線曲がりを低減することを目的（課題）とする。
また、本発明のもう一つの目的（課題）は、被走査面上での光量むら（シェーディング）を低減することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、光源と、該光源からの光束を反射により偏向走査する光偏向器と、該光偏向器により偏向走査される光束を被走査面上に集光させる少なくとも１つの走査結像素子を備え、これらの構成部材が光学ハウジングに収納された光走査装置において、前記光源から前記光偏向器に向かう光束の偏光方向が、偏向走査方向に対し略垂直となっており、両面とも略平面となる２つの透過光学素子を備え、前記２つの透過光学素子は前記走査結像素子を挟んで配備され、且つ、前記２つの透過光学素子の一方は前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられ、他方の透過光学素子は前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられており、尚且つ、前記２つの透過光学素子は、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いている構成としたものである。また、光偏向器に近い透過光学素子（光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子）が、偏向走査面内で被走査面に対して略平行な方向から前記光偏向器へ入射する光束の方向へ傾いており、光偏向器から遠い透過光学素子（光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子）が、被走査面に対し偏向走査面内で略平行となっている。（請求項１）。
このように、光偏向器を覆うカバーの光出射口や、光学ハウジングの光出射口に取り付けられた２つの透過光学素子が、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いている構成とすることにより、透過光学素子による反射光が光偏向器の偏向反射面や走査結像素子に戻されることがなくなり、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することが可能になる。
また、光偏向器による各画角での反射率特性と、光偏向器に近い透過光学素子の透過率特性が相殺され、被走査面上での光量むら（シェーディング）を低減することができる。また、光偏向器に近い透過光学素子、光偏向器から遠い透過光学素子とも小型化でき、性能面、コスト面でも有利になる。
【０００７】
さらに本発明では、上記の構成の光走査装置において、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０
を満足するように構成したので（請求項２）、被走査面上での走査線曲がりの低減が可能となる。
【０００８】
尚、本発明に係る光走査装置において、光源としては、例えば半導体レーザ（ＬＤ）等のレーザ光源が主として用いられるが、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることもできる。光源からの光束はカップリングレンズ等によりカップリングされ、平行光束あるいは発散性の光束もしくは集束性の光束となって光偏向器に入射する。
光偏向器としては、複数の偏向反射面を有する回転多面鏡や、ピラミダルミラー、ほぞ型ミラー等の回転単面鏡、あるいはガルバノミラー等の揺動鏡を用いることができる。
また、光偏向器における所謂面倒れ補正を行うために、カップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させるような光学系、例えばシリンドリカルレンズ等をカップリングレンズと光偏向器の間の光路に配置してもよい。
【０００９】
走査結像素子は、光偏向器により偏向走査される光束を被走査面上に微小な光スポットとして集光させるものであり、主走査方向及び／又は副走査方向にパワーを有する少なくとも１つのレンズやミラー等からなり、光偏向器が回転多面鏡等の回転性のものである場合には、ｆθレンズ等の走査結像レンズやｆθミラー等を好適に用いることができ、光偏向器が揺動鏡の場合には、ｆｓｉｎθレンズ等の走査結像レンズを用いることができる。このような走査結像素子を用いることにより、主走査速度を等速化することができる。
また、上述のように面倒れ補正のために、カップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させる場合には、走査結像素子は、副走査方向に関し、偏向反射面位置と被走査面位置とを副走査方向に関して幾何光学的に略共役関係にする機能を持つ。
光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子や、光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子は、両面とも略平面で透明なガラスや樹脂の平行平板が好適に用いられ、防塵、防音部材として機能するが、平行平板に限らず、両面が若干の角度を有している透明な板材などでも問題ない。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の構成、動作及び作用について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す光走査装置の構成説明図であり、（Ａ）は光偏向器による光束の偏向走査方向（主走査方向）に平行で光軸を含む断面（主走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｂ）は主走査断面に直交し光軸を含む断面（副走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｃ）は光走査装置の光学系を光学ハウジングに収納した際の副走査断面内の配置構成を示す図である。
【００１１】
図１に示す構成の光走査装置は、半導体レーザ等からなる光源１と、光源１からの光束を平行光束あるいは発散性の光束もしくは集束性の光束としてカップリングするカップリングレンズ２と、カップリングレンズ２によりカップリングされた光束を副走査方向にのみ集光して光偏向器の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像させるシリンドリカルレンズ３と、シリンドリカルレンズ３通過後の光束を偏向走査する回転多面鏡（ポリゴンミラー）等からなる光偏向器５と、光偏向器５により偏向走査される光束を感光体等の被走査面上に集光させる走査結像レンズ６とを備えている。そして、これらの構成部材は、光学ハウジング９に収納され、光学ハウジング９の上部はカバー１０で覆われている。
さらに、図１に示す構成の光走査装置では、両面とも略平面となる２つの透過光学素子として第１、第２の平行平板４，７を備えており、その２つの平行平板４，７は走査結像レンズ６を挟んで配備され、且つ、２つの平行平板のうちの第１の平行平板４は、光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口に取り付けられて、その光出射口を密閉し、第２の平行平板７は光学ハウジング９の光出射口に取り付けられて、その光出射口を密閉している。
また、２つの平行平板４，７は、被走査面８に垂直な直線（走査結像レンズの光軸Ｏに相当する）を含む副走査断面内で同じ方向に傾いて配置されている。
さらに、光偏向器５に近い平行平板（光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口に取り付けられた第１の平行平板）４は、被走査面８に対し偏向走査面内（主走査断面内）で傾いており、光偏向器５から遠い平行平板（光学ハウジング９の光出射口に取り付けられた第２の平行平板）７は、被走査面８に対し偏向走査面内で略平行となっている。
また、光偏向器５に向かう光束の偏光方向は、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直となっている。
【００１２】
図１に示す構成の光走査装置においては、光源１から出射された光束はカップリングレンズ２により例えば略平行な光束としてカップリングされ、シリンドリカルレンズ３により副走査方向にのみ集光して光偏向器５の偏向反射面位置に主走査方向に長い線像として結像された後、光偏向器５の偏向反射面により偏向走査され、第１の平行平板４を透過し、走査結像レンズ６により集束性の光束となって第２の平行平板７を透過し、被走査面８上に光スポットとして集光され、主走査方向に等速走査される。
【００１３】
このような構成の光走査装置の場合、光偏向器５のカバーの光出射口を塞ぐ平行平板４や、光学ハウジング９の光出射口を塞ぐ平行平板７の配置の仕方によっては、これら平行平板４，７からの反射光によりゴースト光が発生する虞があるが、本発明に係る光走査装置においては、図１（Ｂ）に示すように、２つの平行平板４，７が被走査面に垂直な直線（走査結像レンズの光軸）Ｏを含む副走査断面内で同じ方向に傾いて配置されているので、これにより２つの平行平板４，７による反射光は、光軸Ｏから副走査方向にずれた方向に反射され、光偏向器５の偏向反射面や走査結像レンズ６に戻されることがなく、ゴースト光を除去することができる。
【００１４】
さらに、本発明に係る光走査装置では、図１（Ｃ）に示すように、第２の平行平板７は、光学ハウジング９の光出射口を塞ぐように取り付けられているので、この第２の平行平板７により、外部から光走査装置の光学ハウジング９内に入り込む塵埃の侵入を防ぐことができる。また、第１の平行平板４は、光学ハウジング９内の光偏向器５を覆うカバー１１の光出射口を塞ぐように取り付けられているので、光偏向器５の周辺部が密閉され、光偏向器５への塵埃の侵入を防ぐと共に、光偏向器５の回転による騒音を低減することができる。また、上記の２つの平行平板４，７を副走査断面内で同じ方向に傾けたことにより、被走査面８上での走査線曲がりを有効に補正することが可能である。
ここで、第１、第２の平行平板４，７は、透明なガラスや樹脂等からなる平行平板であり、両面とも略平面となる透過光学素子の一例であるが、このような平行平板に限らず、両面が若干の角度を有している透明な板材等でも問題は無い。
【００１５】
【実施例】
次に、本発明に係る光走査装置の光学系のより具体的な実施例について説明する。
【００１６】
上記において、面番号０は光偏向器の偏向反射面であり、面番号１は走査結像レンズの光入射側の面、面番号２は走査結像レンズの光出射側の面である。また、Ｎは走査結像レンズの屈折率である。
また、Ｒｍは主走査方向の曲率半径、Ｒｓ(０)は光軸位置での副走査方向の曲率半径であり、走査結像レンズの面番号１と面番号２の面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径Ｒｓ(Ｙ)はレンズ高さにより連続的に変化する。
尚、主走査方向の面形状は下記の式で表現される。
ここで、上記（１）式において各係数は、
面番号１の面では、
Ｋ＝-58.38，Ａ＝-9.23E-07，Ｂ＝3.66E-10，Ｃ＝-8.34E-14，Ｄ＝1.11E-17
であり、
面番号２の面では、
Ｋ＝4.83，Ａ＝-9.71E-07，Ｂ＝2.37E-10，Ｃ＝-8.06E-14，Ｄ＝2.65E-17
である。
尚、上記において、「Ｙ＾２」は、「Ｙ2」の意味であり、他も同様である。
また、「E-07」は、「×１０-7」の意味であり、他も同様である。
【００１９】
主走査対応方向における光軸からの距離：Ｙを変数とする偏向方向に直交する面内の曲率半径（副走査曲率半径）をＲｓ(Ｙ)とした時、これらＲｓ(Ｙ)を特定するのに、下記の多項式で表わす。
Ｒｓ(Ｙ)＝Ｒｓ(０)＋Σｂｊ・Ｙ＾ｊ （ｊ＝1，2，3・・・） （２）
【００２０】
ここで、上記（２）式において各係数は、
面番号１の面では、
ｂ2＝7.80E-02，ｂ4＝-3.15E-04，ｂ6＝8.17E-07，ｂ8＝-1.10E-09，
ｂ10＝7.35E-13，ｂ12＝-1.88E-16，（他の係数は全て０である）
であり、
面番号２の面では、
ｂ2＝-1.69E-03，ｂ4＝3.42E-06，ｂ6＝-4.29E-09，ｂ8＝5.63E-12，
ｂ10＝-4.19E-15，ｂ12＝1.30E-18，（他の係数は全て０である）
である。
【００２１】
尚、この光走査光学系では、第１の平行平板が光偏向器の偏向反射面と走査結像レンズの間に配備されており、この第１の平行平板は、偏向反射面から16.0mmの位置で、偏向走査面（主走査断面）内で６deg（図１（Ａ）における角度α）傾いて配置されている。
また、第２の平行平板は、走査結像レンズと被走査面の間に配備され、走査結像レンズから79.5mmの位置にある。この第２の平行平板７は、被走査面に対し偏向走査面（主走査断面）内で略平行となっている。
【００２２】
上記において、面番号０は光偏向器の偏向反射面であり、面番号１は光偏向器に近い側の第１走査結像レンズの光入射側の面、面番号２は第１走査結像レンズの光出射側の面、面番号３は第２走査結像レンズの光入射側の面、面番号４は第２走査結像レンズの光出射側の面である。また、Ｎは第１、第２の走査結像レンズの屈折率である。
また、Ｒｍは主走査方向の曲率半径、Ｒｓ(０)は光軸位置での副走査方向の曲率半径であり、第１走査結像レンズの面番号１と面番号２の面は、共軸非球面であり、その面形状は下記の式で表現される。
ここで、上記（３）式において各係数は、
面番号１の面では、
Ｋ＝2.667，Ａ＝1.79E-07，Ｂ＝-1.08E-12，Ｃ＝-3.18E-14，Ｄ＝3.74E-18
であり、
面番号２の面では、
Ｋ＝0.02，Ａ＝2.50E-07，Ｂ＝9.61E-12，Ｃ＝4.54E-15，Ｄ＝-3.03E-18
である。
【００２５】
また、第２走査結像レンズの面番号３の面は、主走査方向の形状が非円弧形状であり、副走査方向の曲率半径Ｒｓ(Ｙ)はレンズ高さにより連続的に変化する。そして面番号３の面の主走査形状は前記（１）式で表現され、各係数は、
Ｋ＝-71.73，Ａ＝4.33E-08，Ｂ＝-5.97E-13，Ｃ＝-1.28E-16，Ｄ＝5.73E-21
である。
この面番号３の面の副走査曲率半径Ｒｓ(Ｙ)は、前記（２）式で表現され、各係数は、
ｂ2＝1.60E-03，ｂ4＝-2.32E-07，ｂ6＝1.60E-11，ｂ8＝-5.61E-16，
ｂ10＝2.18E-20，ｂ12＝-1.25E-24，（他の係数は全て０である）
である。
【００２６】
尚、この光走査光学系では、第１の平行平板が光偏向器の偏向反射面と第１走査結像レンズの間に配備されており、この第１の平行平板は、偏向反射面から12.0mmの位置で、偏向走査面（主走査断面）内で8deg（図１（Ａ）における角度α）傾いて配置されている。
また、第２の平行平板は、第２走査結像レンズと被走査面の間に配備され、第２走査結像レンズから8.0mmの位置にある。この第２の平行平板７は、被走査面に対し偏向走査面（主走査断面）内で略平行となっている。
【００２７】
次に上記の光学系Ａと光学系Ｂにおいて、偏向走査方向の断面（主走査断面）内の回転軸を中心とした第１の平行平板の回転角をθ１、偏向走査方向の断面（主走査断面）内の回転軸を中心とした第２の平行平板の回転角をθ２（θ１、θ２とも反時計回りを正とする）、偏向反射面と被走査面の副走査方向の横倍率をβ、第１の平行平板の厚さをｄ１、第２の平行平板の厚さをｄ２とし、第１、第２の平行平板の回転角を変化させた時に、下記の式の値：Ｄを計算し、
Ｄ＝(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜) （４）
その結果が、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０ （５）
を満足する場合を実施例とし、満足しない場合を比較例として、その結果を下記の表１に示す。
【００２８】
【表１】
光偏向器と走査結像レンズの間に配備された第１の平行平板が傾くと走査線曲がりが発生するが、その量はｄ１，sinθ１，｜β｜が大きくなるほど大きくなる。第１の平行平板によって発生した走査線曲がりは、走査結像レンズと被走査面の間に配備された第２の平行平板を同じ方向に傾けることによって補正できるが、その補正量は、ｄ２，sinθ２が大きくなるほど大きくなる。
比較例１のように、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の下限を越えた場合は、第１の平行平板によって発生した走査線曲がりを第２の平行平板で補正しきれていない状態であり、従って比較例１の場合は図２の（Ａ）に示す通り走査線曲がりが大きくなる。
また、比較例２のように、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の上限を越えた場合は、第１の平行平板によって発生した走査線曲がりを第２の平行平板で補正しすぎた状態であり、従って比較例２の場合は図２の（Ｂ）に示す通り走査線曲がりが大きくなる。尚、この場合は、比較例１と逆側に走査線曲がりが発生する。
【００３０】
ここで、実施例１の走査線曲がりを図３に、実施例２，３の走査線曲がりを図４（Ａ），（Ｂ）に、実施例４，５の走査線曲がりを図５（Ａ），（Ｂ）に、実施例６，７，８の走査線曲がりを図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）にそれぞれ示すが、実施例１〜８の場合は、式（４）に示すＤの値が上記の条件式（５）の範囲内にあるため、走査線曲がりはどれも良好に補正されている。
【００３１】
また、さらに走査線曲がり量を低減するためには、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
３．０＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜６．０
を満足することが望ましい。
【００３２】
尚、両面とも略平面となる透過光学素子はガラス製または樹脂製でもよく、両面が平行でなかったり、平面でなく若干の曲率があっても本発明の範疇に入るものである。
【００３３】
次にシェーディングの低減に関して説明する。実施例６〜９の場合における下記の表２に示す条件１，２のもとでの対応像高に対する、光偏向器の反射率差、防音ガラス（第１の平行平板４）の透過率差、シェーディングの関係を図７に示す。
【００３４】
【表２】
光偏向器に向う光束の偏光方向は、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直になっている場合、防音ガラス（第１の平行平板４）を被走査面に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度α（例えば、α＝８deg）傾けることにより、図７（ａ），（ｂ）に示すように、光偏向器による反射率差と防音ガラスによる透過率差が相殺され、シェーディング（被走査面上での像高による光量差）が良好に補正されている。
また、比較例として、条件１において、防音ガラスを被走査面に対して偏向走査面内で傾けない場合の計算結果を図７（ｃ）に示すが、図７（ａ），（ｂ）に比べてシェーディングが増大している。
従って、光偏向器に向う光束の偏光方向が、偏向走査方向（主走査方向）に対し略垂直になっている場合には、光偏向器に近い側に配置される第１の平行平板４（防音ガラス）を、被走査面８に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度α傾けて配置することにより、シェーディングを良好に補正することができる。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の光走査装置においては、前記光源から前記光偏向器に向かう光束の偏光方向が、偏向走査方向に対し略垂直となっており、両面とも略平面となる２つの透過光学素子を備え、前記２つの透過光学素子は前記走査結像素子を挟んで配備され、且つ、前記２つの透過光学素子の一方は前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられ、他方の透過光学素子は前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられており、尚且つ、前記２つの透過光学素子は、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いており、前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、偏向走査面内で被走査面に対して略平行な方向から前記光偏向器へ入射する光束の方向へ傾いており、前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、被走査面に対し偏向走査面内で略平行である構成としたので、透過光学素子による反射光が光偏向器の偏向反射面や走査結像素子に戻されることがなくなり、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することができ、且つ、被走査面上での走査線曲がりを低減することができる。また、被走査面上でのシェーディングを良好に補正することができる。
【００３７】
請求項２記載の光走査装置においては、請求項１の構成に加えて、光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０
を満足するように構成したので、光走査装置の防塵や防音を実現した上で、ゴースト光を除去することができ、且つ、被走査面上での走査線曲がりを確実に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す光走査装置の構成説明図であり、（Ａ）は光偏向器による光束の偏向走査方向（主走査方向）に平行で光軸を含む断面（主走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｂ）は主走査断面に直交し光軸を含む断面（副走査断面）内の光学系配置を示す図、（Ｃ）は光走査装置の光学系を光学ハウジングに収納した際の副走査断面内の配置構成を示す図である。
【図２】比較例１、比較例２の走査線曲がりを示す図である。
【図３】実施例１の走査線曲がりを示す図である。
【図４】実施例２、実施例３の走査線曲がりを示す図である。
【図５】実施例４、実施例５の走査線曲がりを示す図である。
【図６】実施例６、実施例７、実施例８の走査線曲がりを示す図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、光偏向器に近い側に配置される防音ガラス（透過光学素子）を、被走査面に対して偏向走査面内（主走査断面内）で所定の角度傾けて配置した場合の、光偏向器の反射率差、防音ガラスの透過率差、シェーディングの関係を示す図であり、（ｃ）は、光偏向器に近い側に配置される防音ガラス（透過光学素子）を、被走査面に対して偏向走査面内で傾けないで配置した場合の、光偏向器の反射率差、防音ガラスの透過率差、シェーディングの関係を示す図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ カップリングレンズ
３ シリンドリカルレンズ
４ 第１の平行平板（透過光学素子）
５ 光偏向器
６ 走査結像レンズ（走査結像素子）
７ 第２の平行平板（透過光学素子）
８ 被走査面
９ 光学ハウジング
１０ カバー
１１ 光偏向器を覆うカバー
Claims (2)
- 光源と、該光源からの光束を反射により偏向走査する光偏向器と、該光偏向器により偏向走査される光束を被走査面上に集光させる少なくとも１つの走査結像素子を備え、これらの構成部材が光学ハウジングに収納された光走査装置において、
前記光源から前記光偏向器に向かう光束の偏光方向が、偏向走査方向に対し略垂直となっており、
両面とも略平面となる２つの透過光学素子を備え、前記２つの透過光学素子は前記走査結像素子を挟んで配備され、且つ、前記２つの透過光学素子の一方は前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられ、他方の透過光学素子は前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられており、尚且つ、前記２つの透過光学素子は、被走査面に垂直な直線を含む副走査断面内で同じ方向に傾いており、前記光偏向器を覆うカバーの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、偏向走査面内で被走査面に対して略平行な方向から前記光偏向器へ入射する光束の方向へ傾いており、前記光学ハウジングの光出射口に取り付けられた透過光学素子が、被走査面に対し偏向走査面内で略平行であることを特徴とする光走査装置。 - 請求項１記載の光走査装置において、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の回転角をθ２、
光偏向器と被走査面の間の副走査横倍率をβ、
光偏向器に近い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ１、
光偏向器から遠い側の両面とも略平面となる透過光学素子の厚さをｄ２、
としたとき、次の条件式：
２．５＜(ｄ２×sinθ２)／(ｄ１×sinθ１×｜β｜)＜７．０
を満足することを特徴とする光走査装置。
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