JP4677657B2 - 走査光学装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置において画像書き込みに使用される走査光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の走査光学装置は、光源と、この光源が発生する光線を線状集光するための集光光学系と、この集光光学系により線状集光された光線を偏向する偏向器と、この偏向器により偏向された光線を被走査面に集光し、等速走査させるための走査光学系とを備えている。従来、走査光学系は、fθレンズを含むレンズにより構成されたものが一般的であった。しかし、マルチビームタイプの半導体レーザ光源を使用した場合、レーザ光線の波長のばらつきを避けることができないため、走査光学系に倍率色収差を補正するための高価な色消しレンズを使用する必要がある。
【０００３】
これに対して、ｆθミラー（結像ミラー）と、平面ミラーとにより構成した走査光学系（ミラー走査光学系）を備える走査光学装置が提供されている（特開平１−２００２２１号公報参照）。このミラー走査光学系であれば、上記色消しレンズを使用する必要はない。
【０００４】
しかし、このミラー走査光学系では、光線がｆθミラーの母線を通過しないように設定する必要がある。また、レンズのみで構成した走査光学系の場合と比較して被走査面上の光線の軌跡（走査線）が曲線となりやすい。さらに、ｆθミラーの配置誤差や振動が、光学性能に大きな影響を受ける。そのため、上記ｆθミラーと平面ミラーとにより走査光学系を構成し、かつ、ｆθミラーの姿勢を調整する調整機構を設けた走査光学装置が提案されている（特開平７−５３８４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ｆθミラーに調整機構を設けた場合、以下の問題がある。
【０００６】
まず、光線の入射位置や走査線の曲がりを調整するためにｆθミラーの姿勢を調整すると、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性が影響を受ける。すなわち、ｆθミラーの姿勢と光学性能は一対一に対応していないため、好適な調整を行うことは困難である。
【０００７】
また、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラーに調整機構を設けるため、偏向器を回転駆動するためのモータ等の振動の影響で光学性能が損なわれるおそれがある。
【０００８】
さらに、一般に、ｆθミラーは所望の曲面形状を得るために加工が比較的容易な樹脂製であるので、剛性が比較的低い。そのため、調整作業時に変形し、光学性能が損なわれるおそれもある。
【０００９】
本発明は、上記従来の走査光学装置における問題を解決するためになされたものであり、結像レンズと平面レンズとを備える走査光学系において、他の光学性能を低下させることなく光線の入射位置や走査線の曲がりを調整可能とし、かつ、振動や調整作業に起因する光学性能低下を防止することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、光源と、この光源が発生する光線を線状集光するための集光光学系と、この集光光学系により線状集光された光線を偏向する偏向器と、この偏向器により偏向された光線を被走査面に集光し、等速走査させるための走査光学系とを備える走査光学装置であって、上記走査光学系は、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第１結像ミラーと、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第２結像ミラーと、平面ミラーと、この平面ミラーの姿勢を調整するための調整機構とを備え、上記第１結像ミラーの副走査方向のパワーは、上記第２結像ミラーの副走査方向のパワーよりも大きく、上記偏向器からの光線が上記平面ミラーで折り返され、上記平面ミラーよりも上記偏向器の近くに配置された上記第１結像ミラーで再び折り返され、上記第２結像ミラーに導かれるように、上記第１及び第２結像ミラーと上記平面ミラーが配置されている、走査光学装置を提供する。
【００１１】
本発明の走査光学装置は、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラーの姿勢を調整機構により調整するため、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、被走査面又は結像ミラーへの光線の入射位置や被走査面上での走査線の曲がりを調整することができる。調整機構により姿勢を調整することができる平面ミラーを副走査方向のパワーが最も大きい結像ミラー（第１の結像ミラー）の前に配置しているので、この結像ミラーへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００１２】
また、結像ミラーと平面ミラーのみにより走査光学系を構成した場合には、誤差感度の高い光学素子である結像ミラーや平面ミラーを、振動源である偏向器の駆動機構から離れた位置に配置することができるため、振動に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００１３】
さらに、平面ミラーは、曲面形状を有する結象ミラーと比較して剛性が高いため、調整時の変形による走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００１４】
具体的には、上記調整機構は、主走査面に平行であって光軸に対して垂直な方向の軸回りの平面ミラーの回転角度位置、平面ミラーの光軸方向の位置、及び平面ミラーの主走査面に対して垂直な方向の位置のうち、少なくとも一つを調整可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に示す本発明の第１実施形態の走査光学装置は、光源１、集光光学系２、ポリゴンミラー（偏向器）３及び走査光学系４を備えている。
【００１８】
上記光源１はマルチファイバータイプのレーザ光源であり、一次光源である複数の半導体レーザにそれぞれ結合レンズを介して光ファイバーの入射端を結合し、二次光源である各光ファイバーの出射端をアラインメントブロックにより直線状に配列してなる。
【００１９】
上記集光光学系２は、光源１が発生する光線（レーザ光）をポリゴンミラー３の偏向面上で主走査方向（被走査面９ａ上では図においてＸ方向）に長い線状に集光するためのものであり、光源１が射出するレーザ光を所定光束幅の略平行光とするコリメータレンズ６と、副走査方向（被走査面９ａ上では図においてＹ方向）に正のパワーを有するシリンドリカルレンズ７を備えている。なお、集光光学系２は、開口規制板等の他の光学素子を備えていてもよい。
【００２０】
上記ポリゴンミラー３は、駆動用モータ（駆動機構）８により副走査方向に平行な軸線回りに等角速度で回転駆動され、光線を等角速度で走査する。
【００２１】
上記走査光学系４は、ポリゴンミラー３により偏向された光線を感光体９の表面である被走査面９ａに集光させる機能と、光線を被走査面９ａ上で等速走査させる機能とを有している。
【００２２】
本実施形態における走査光学系４は、それぞれ主走査方向及び副走査方向にパワーを有する第１及び第２のｆθミラー（結像ミラー）１１Ａ，１１Ｂと、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない１枚の平面レンズ１２Ａとを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第２のｆθミラー１１Ｂのほうが、第１のｆθミラー１１Ａよりも大きくなるように設定されている。
【００２３】
また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２は、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、第１のｆθミラー１１Ａ、平面ミラー１２Ａ、及び第２のｆθミラー１１Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、第１のｆθミラー１１Ａと、第２のｆθミラー１１Ｂとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３による光線より下側に被走査面９ａが位置するように配置されている。
【００２４】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、第１のｆθミラー１１Ａの反射面１４で図２おいてポリゴンミラー３側へ反射され、平面ミラー１２Ａに入射する。平面ミラー１２Ａに入射した光線は、その反射面１３により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線が、被走査面９ａに入射する。
【００２５】
走査光学系４は、上記平面ミラー１２Ａの姿勢を調整するための調整機構１６を備えている。この調整機構１６は、軸Ｌに対する平面ミラー１２Ａの回転角度位置と、平面ミラー１２Ａの光軸方向の位置とを調整することができる。軸Ｌは、主走査面（ポリゴンミラー３により偏向される光線を含む面）に対して平行であり、光軸に対して垂直である。
【００２６】
図３及び図４に示すように、調整機構１６は平面ミラー１２Ａの長手方向両端部を支持する一対のスライド部材２０Ａ，２０Ｂを備えている。このスライド部材２０Ａ，２０Ｂは、矢印Ａで示すように、図示しないレール上を移動させて所望の位置で固定することができる。よって、このスライド部材２０Ａ，２０Ｂの位置を調整することにより、平面ミラー１２Ａの光軸方向の位置を調整することができる。
【００２７】
各スライド部材２０Ａ，２０Ｂの上面側には、図４に示すように、切欠２１が設けられており、この切欠２１に平面ミラー１２Ａの下側部が配置される。また、切欠２１の近傍にはそれぞれ支持金具２３Ａ，２３Ｂが固定されている。各支持金具２３Ａ，２３Ｂは、スライド部材２０Ａ，２０Ｂにねじにより固定された基部２４と、この基部２４から所定角度をなして図において上方に延びる支持部２５とを備えている。この支持部２５には平面ミラー１２Ａの面頂点と当接する突起２５ａが設けられている。また、支持部２５は基部２４との接続部を支点として弾性的に回動できるようになっている。
【００２８】
図４に示すように、一方のスライド部材２０Ａには支持金具２３Ａと切欠２１を挟んで対向するように、ねじ用金具２７が固定されている。このねじ用金具２７は、スライド部材２０Ａにねじにより固定された基部２８と、この基部２８から所定角度をなして図において上方に延びるねじ保持部２９を備えている。このねじ保持部２９に設けられたねじ孔に調整ねじ３０が螺合しており、ねじ保持部２９を貫通する調整ねじ２０の先端が平面ミラー１２Ａと当接している。
【００２９】
このように平面ミラー１２は、支持金具２３Ａ，２３Ｂの突起２５ａと、調整ねじ３０の先端により、いわゆる三点支持の状態でスライド部材２０Ａ，２０Ｂに対して固定されている。そして、調整ねじ３０を回転させて、その先端を前進又は後退させることにより、平面ミラー１２Ａの軸Ｌ回りの回転角度位置を調整することができる。
【００３０】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２Ａにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００３１】
また、調整機構１６により、平面ミラー１２Ａの軸Ｌ回りの回転角度位置と光軸方向の位置を調整することができ、それによって第２のｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置を調整することができる。また、平面ミラー１２Ａの姿勢を調整することにより、被走査面９ａ上における走査線の曲がりを修正することができる。
【００３２】
さらに、平面ミラー１２Ａは主走査方向にも副走査方向にもパワーを有していないため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系４の他の光学特性に影響を与えることなく、光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００３３】
さらにまた、一般にｆθミラーは副走査方向のパワーが大きいほど光線の入射位置を正確に設定する必要があるが、本実施形態では、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを副走査方向のパワーが大きい第２のｆθミラー１１Ｂの前に配置しているので、この第２のｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００３４】
一般に、平面ミラーは湾曲形状のｆθミラーと比較して剛性が高く、上記調整機構１６により姿勢を調整しても変形することがない。そのため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００３５】
また、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２を振動源であるポリゴンミラー３の駆動用モータ８から離れた位置に配置できるため、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の走査光学装置を示している。この走査光学装置における光源１及び集光光学系２（図１参照）やポリゴンミラー３は、第１実施形態のものと同一である。
この走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、２枚の平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃを配置している。また、これらの平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃのうち、被走査面９ａ側の平面ミラー１２Ｃに、軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設け、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、被走査面９ａにおける光線の照射位置を調整できるようにしている。
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
（第３実施形態）
図６に示す本発明の第３実施形態の走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、平面ミラー１２Ａを配置している。また、この平面ミラー１２Ａに軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設け、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整できるようにしている。
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
（第４実施形態）
図７及び図８は、本発明の第４実施形態を示している。
本実施形態における走査光学系４は、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第１のｆθミラー１１Ａのほうが、第２のｆθミラー１１Ｂよりも大きくなるように設定されている。また、走査光学系４は、１枚の平面ミラー１２Ａを備えている。これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、平面ミラー１２Ａ、第１のｆθミラー１１Ａ及び第２のｆθミラー１１Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、ポリゴンミラー３と第１のｆθミラー１１Ａとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３による光線よりも下側に被走査面９ａが位置するように配置されている。さらに、上記第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、収差特性を良好にするために、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置されている。
【００３９】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、平面ミラー１２Ａの反射面１３で図８おいてポリゴンミラー３側へ反射され、第１のｆθミラー１１Ａに入射する。第１のｆθミラー１１Ａに入射した光線は、その反射面１４により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線が、被走査面９ａに入射する。
【００４０】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２とにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００４１】
また、上記のように調整機構１６により平面ミラー１２の姿勢を調整することができるため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００４２】
さらに、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを、副走査方向のパワーが大きく入射位置を正確に設定する必要がある第１のｆθミラー１１Ａの前に配置しており、この第１のｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００４３】
さらにまた、ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂよりも剛性の高い平面ミラー１２Ａの姿勢を調整するため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系４の光学性能低下を防止することができる。
【００４４】
上記のように収差の点からは、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置することが好ましい。図９は、平面ミラー１２Ａがない場合に、この反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が直角に近い角度をなすように、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを配置した比較例である。この比較例では、第１のｆθミラー１１Ａをポリゴンミラー３及びモータ８に対して比較的接近して配置する必要がある。
【００４５】
これに対して、平面ミラー１２Ａを備える本実施形態における走査光学系４では、反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線よりも下側に被走査面９ａが配置されているが、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２は、振動源であるポリゴンミラー３のモータ８から比較的離れた位置に配置されている。従って、本実施形態では、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００４６】
（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態の走査光学装置を示している。この走査光学装置における光源１及び集光光学系２（図７参照）やポリゴンミラー３は、第４実施形態のものと同一である。
【００４７】
この走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、２枚の平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃを配置している。また、これらの平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃのうち、被走査面９ａ側の平面ミラー１２Ｃに、軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設けている。このように被走査面９ａの直前に配置した平面ミラー１２Ｂの調整機構１６を設ければ、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、被走査面９ａにおける光線の照射位置（副走査方向）を調整することができる。
第５実施形態のその他の構成及び作用は第４実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
（第６実施形態）
図１１に示すように、本発明の第６実施形態の走査光学装置における走査光学系４は、それぞれ主走査方向及び副走査方向にパワーを有する第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第１のｆθミラー１１Ａのほうが、第２のｆθミラー１１Ｂよりも大きくなるように設定されている。また、走査光学系４は、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない２枚の平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを備えている。これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、第１の平面ミラー１２Ａ、第１のｆθミラー１１Ａ、第２のｆθミラー１１Ｂ及び第２の平面ミラー１２Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、ポリゴンミラー３と第１のｆθミラー１１Ａとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向がほぼ同方向となるように配置されている。さらに、上記第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、収差特性を良好にするために、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置されている。
【００４９】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、平面ミラー１２Ａの反射面１３で図１１おいてポリゴンミラー３側へ反射され、第１のｆθミラー１１Ａに入射する。第１のｆθミラー１１Ａに入射した光線は、その反射面１４により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線は、さらに平面ミラー１２Ｂで反射され、被走査面９ａに入射する。
【００５０】
また、本実施形態における走査光学系４は、上記平面ミラー１２Ａの軸Ｌに対する回転角度位置と、光軸方向の位置とを調整するための調整機構１６を備えている。
【００５１】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２Ａ，１２Ｂにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００５２】
また、上記のように調整機構１６により主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラー１２Ａの姿勢を調整することができるため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００５３】
さらに、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを、副走査方向のパワーが大きく入射位置を正確に設定する必要がある第１のｆθミラー１１Ａの前に配置しており、この第１のｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００５４】
さらにまた、ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂよりも剛性の高い平面ミラーの姿勢を調整するため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系４の光学性能低下を防止することができる。
【００５５】
上記のように収差特性の点からは、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置することが好ましいが、図１２に示すように、平面ミラー１２Ａがない場合に、この反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が同方向となるようにするには、第２のｆθミラー１１Ｂをポリゴンミラー３及びモータ８に対して比較的接近して配置する必要がある。
【００５６】
これに対して、平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを備える本実施形態における走査光学系４では、反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が同方向であるが、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、振動源であるポリゴンミラー３のモータ８から比較的離れた位置に配置されている。従って、本実施形態では、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００５７】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。走査光学系は、少なくとも１枚の結像ミラーと、少なくとも１枚の平面ミラーと、少なくとも１枚の平面ミラーの姿勢を調整するための調整機構とを備えていればよく、結像ミラー及び平面ミラーの配置は上記のものに限定されない。また、走査光学系は、結像ミラー及び平面ミラー以外に、トーリックレンズ、シリンダレンズ、ハーフミラー等の他の光学素子を備えていてもよい。さらに、調整機構は、平面ミラーの主走査面に平行であって光軸に対して垂直な方向の軸回りの回転角度位置、平面ミラーの光軸方向の位置、及び平面ミラーの主走査面に対して垂直な方向の位置のうち、少なくとも一つを調整可能であれは゛、その構造は特に限定されない。さらにまた、結像レンズは、主走査方向と副走査方向のいずれか一方にパワーを有するものであってもよい。
【００５８】
光源は、マルチビームタイプの半導体レーザ光源に限定されず、単一光源の半導体レーザ等であってもよい。また、偏向器は、ポリゴンミラーに限定されず、ガルバノミラー等の他の偏向器であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の走査光学装置では、走査光学系が少なくとも１枚の結像ミラーと少なくとも１枚の平面ミラーを備え、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラーの姿勢を調整機構により調整することができるため、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、光線の入射位置や被走査面上での走査線の曲がりを調整することができる。調整機構により姿勢を調整することができる平面ミラーを副走査方向のパワーが最も大きい結像ミラー（第１の結像ミラー）の前に配置しているので、この結像ミラーへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００６０】
また、結像ミラーと平面ミラーのみにより走査光学系を構成した場合には、誤差感度の高い光学素子である結像ミラーや平面ミラーを、振動源である偏向器の駆動機構から離れた位置に配置することができるため、振動に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００６１】
さらに、平面ミラーは、曲面形状を有する結象ミラーと比較して剛性が高いため、調整時の変形による走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る走査光学装置を示す概略斜視図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図３】 調整機構を示す斜視図である。
【図４】 図３のIV-IV線での拡大断面図である。
【図５】 本発明の第２実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図６】 本発明の第３実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図７】 本発明の第４実施形態に係る走査光学装置を示す概略斜視図である。
【図８】 本発明の第４実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図９】 第４実施形態の効果を説明するための比較例を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１０】 本発明の第５実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１１】 本発明の第６実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１２】 第６実施形態の効果を説明するための比較例を示す主走査方向から見た概略図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 集光光学系
３ ポリゴンミラー
４ 走査光学系
６ コリメータレンズ
７ シリンドリカルレンズ
８ モータ（駆動機構）
９ 感光体
９ａ 被走査面
１１Ａ，１１Ｂ ｆθミラー（結像ミラー）
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 平面ミラー
１３，１４ 反射面
１６ 調整機構
２０Ａ，２０Ｂ スライド部材
２１ 切欠
２３Ａ，２３Ｂ 支持金具
２５ａ 突起
２７ ねじ用金具
３０ 調整ねじ
Ｌ 軸
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタ、複写機等の画像形成装置において画像書き込みに使用される走査光学装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の走査光学装置は、光源と、この光源が発生する光線を線状集光するための集光光学系と、この集光光学系により線状集光された光線を偏向する偏向器と、この偏向器により偏向された光線を被走査面に集光し、等速走査させるための走査光学系とを備えている。従来、走査光学系は、fθレンズを含むレンズにより構成されたものが一般的であった。しかし、マルチビームタイプの半導体レーザ光源を使用した場合、レーザ光線の波長のばらつきを避けることができないため、走査光学系に倍率色収差を補正するための高価な色消しレンズを使用する必要がある。
【０００３】
これに対して、ｆθミラー（結像ミラー）と、平面ミラーとにより構成した走査光学系（ミラー走査光学系）を備える走査光学装置が提供されている（特開平１−２００２２１号公報参照）。このミラー走査光学系であれば、上記色消しレンズを使用する必要はない。
【０００４】
しかし、このミラー走査光学系では、光線がｆθミラーの母線を通過しないように設定する必要がある。また、レンズのみで構成した走査光学系の場合と比較して被走査面上の光線の軌跡（走査線）が曲線となりやすい。さらに、ｆθミラーの配置誤差や振動が、光学性能に大きな影響を受ける。そのため、上記ｆθミラーと平面ミラーとにより走査光学系を構成し、かつ、ｆθミラーの姿勢を調整する調整機構を設けた走査光学装置が提案されている（特開平７−５３８４号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ｆθミラーに調整機構を設けた場合、以下の問題がある。
【０００６】
まず、光線の入射位置や走査線の曲がりを調整するためにｆθミラーの姿勢を調整すると、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性が影響を受ける。すなわち、ｆθミラーの姿勢と光学性能は一対一に対応していないため、好適な調整を行うことは困難である。
【０００７】
また、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラーに調整機構を設けるため、偏向器を回転駆動するためのモータ等の振動の影響で光学性能が損なわれるおそれがある。
【０００８】
さらに、一般に、ｆθミラーは所望の曲面形状を得るために加工が比較的容易な樹脂製であるので、剛性が比較的低い。そのため、調整作業時に変形し、光学性能が損なわれるおそれもある。
【０００９】
本発明は、上記従来の走査光学装置における問題を解決するためになされたものであり、結像レンズと平面レンズとを備える走査光学系において、他の光学性能を低下させることなく光線の入射位置や走査線の曲がりを調整可能とし、かつ、振動や調整作業に起因する光学性能低下を防止することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、光源と、この光源が発生する光線を線状集光するための集光光学系と、この集光光学系により線状集光された光線を偏向する偏向器と、この偏向器により偏向された光線を被走査面に集光し、等速走査させるための走査光学系とを備える走査光学装置であって、上記走査光学系は、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第１結像ミラーと、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第２結像ミラーと、平面ミラーと、この平面ミラーの姿勢を調整するための調整機構とを備え、上記第１結像ミラーの副走査方向のパワーは、上記第２結像ミラーの副走査方向のパワーよりも大きく、上記偏向器からの光線が上記平面ミラーで折り返され、上記平面ミラーよりも上記偏向器の近くに配置された上記第１結像ミラーで再び折り返され、上記第２結像ミラーに導かれるように、上記第１及び第２結像ミラーと上記平面ミラーが配置されている、走査光学装置を提供する。
【００１１】
本発明の走査光学装置は、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラーの姿勢を調整機構により調整するため、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、被走査面又は結像ミラーへの光線の入射位置や被走査面上での走査線の曲がりを調整することができる。調整機構により姿勢を調整することができる平面ミラーを副走査方向のパワーが最も大きい結像ミラー（第１の結像ミラー）の前に配置しているので、この結像ミラーへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００１２】
また、結像ミラーと平面ミラーのみにより走査光学系を構成した場合には、誤差感度の高い光学素子である結像ミラーや平面ミラーを、振動源である偏向器の駆動機構から離れた位置に配置することができるため、振動に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００１３】
さらに、平面ミラーは、曲面形状を有する結象ミラーと比較して剛性が高いため、調整時の変形による走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００１４】
具体的には、上記調整機構は、主走査面に平行であって光軸に対して垂直な方向の軸回りの平面ミラーの回転角度位置、平面ミラーの光軸方向の位置、及び平面ミラーの主走査面に対して垂直な方向の位置のうち、少なくとも一つを調整可能である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、図面に示す本発明の実施形態について詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に示す本発明の第１実施形態の走査光学装置は、光源１、集光光学系２、ポリゴンミラー（偏向器）３及び走査光学系４を備えている。
【００１８】
上記光源１はマルチファイバータイプのレーザ光源であり、一次光源である複数の半導体レーザにそれぞれ結合レンズを介して光ファイバーの入射端を結合し、二次光源である各光ファイバーの出射端をアラインメントブロックにより直線状に配列してなる。
【００１９】
上記集光光学系２は、光源１が発生する光線（レーザ光）をポリゴンミラー３の偏向面上で主走査方向（被走査面９ａ上では図においてＸ方向）に長い線状に集光するためのものであり、光源１が射出するレーザ光を所定光束幅の略平行光とするコリメータレンズ６と、副走査方向（被走査面９ａ上では図においてＹ方向）に正のパワーを有するシリンドリカルレンズ７を備えている。なお、集光光学系２は、開口規制板等の他の光学素子を備えていてもよい。
【００２０】
上記ポリゴンミラー３は、駆動用モータ（駆動機構）８により副走査方向に平行な軸線回りに等角速度で回転駆動され、光線を等角速度で走査する。
【００２１】
上記走査光学系４は、ポリゴンミラー３により偏向された光線を感光体９の表面である被走査面９ａに集光させる機能と、光線を被走査面９ａ上で等速走査させる機能とを有している。
【００２２】
本実施形態における走査光学系４は、それぞれ主走査方向及び副走査方向にパワーを有する第１及び第２のｆθミラー（結像ミラー）１１Ａ，１１Ｂと、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない１枚の平面レンズ１２Ａとを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第２のｆθミラー１１Ｂのほうが、第１のｆθミラー１１Ａよりも大きくなるように設定されている。
【００２３】
また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２は、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、第１のｆθミラー１１Ａ、平面ミラー１２Ａ、及び第２のｆθミラー１１Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、第１のｆθミラー１１Ａと、第２のｆθミラー１１Ｂとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３による光線より下側に被走査面９ａが位置するように配置されている。
【００２４】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、第１のｆθミラー１１Ａの反射面１４で図２おいてポリゴンミラー３側へ反射され、平面ミラー１２Ａに入射する。平面ミラー１２Ａに入射した光線は、その反射面１３により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線が、被走査面９ａに入射する。
【００２５】
走査光学系４は、上記平面ミラー１２Ａの姿勢を調整するための調整機構１６を備えている。この調整機構１６は、軸Ｌに対する平面ミラー１２Ａの回転角度位置と、平面ミラー１２Ａの光軸方向の位置とを調整することができる。軸Ｌは、主走査面（ポリゴンミラー３により偏向される光線を含む面）に対して平行であり、光軸に対して垂直である。
【００２６】
図３及び図４に示すように、調整機構１６は平面ミラー１２Ａの長手方向両端部を支持する一対のスライド部材２０Ａ，２０Ｂを備えている。このスライド部材２０Ａ，２０Ｂは、矢印Ａで示すように、図示しないレール上を移動させて所望の位置で固定することができる。よって、このスライド部材２０Ａ，２０Ｂの位置を調整することにより、平面ミラー１２Ａの光軸方向の位置を調整することができる。
【００２７】
各スライド部材２０Ａ，２０Ｂの上面側には、図４に示すように、切欠２１が設けられており、この切欠２１に平面ミラー１２Ａの下側部が配置される。また、切欠２１の近傍にはそれぞれ支持金具２３Ａ，２３Ｂが固定されている。各支持金具２３Ａ，２３Ｂは、スライド部材２０Ａ，２０Ｂにねじにより固定された基部２４と、この基部２４から所定角度をなして図において上方に延びる支持部２５とを備えている。この支持部２５には平面ミラー１２Ａの面頂点と当接する突起２５ａが設けられている。また、支持部２５は基部２４との接続部を支点として弾性的に回動できるようになっている。
【００２８】
図４に示すように、一方のスライド部材２０Ａには支持金具２３Ａと切欠２１を挟んで対向するように、ねじ用金具２７が固定されている。このねじ用金具２７は、スライド部材２０Ａにねじにより固定された基部２８と、この基部２８から所定角度をなして図において上方に延びるねじ保持部２９を備えている。このねじ保持部２９に設けられたねじ孔に調整ねじ３０が螺合しており、ねじ保持部２９を貫通する調整ねじ２０の先端が平面ミラー１２Ａと当接している。
【００２９】
このように平面ミラー１２は、支持金具２３Ａ，２３Ｂの突起２５ａと、調整ねじ３０の先端により、いわゆる三点支持の状態でスライド部材２０Ａ，２０Ｂに対して固定されている。そして、調整ねじ３０を回転させて、その先端を前進又は後退させることにより、平面ミラー１２Ａの軸Ｌ回りの回転角度位置を調整することができる。
【００３０】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２Ａにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００３１】
また、調整機構１６により、平面ミラー１２Ａの軸Ｌ回りの回転角度位置と光軸方向の位置を調整することができ、それによって第２のｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置を調整することができる。また、平面ミラー１２Ａの姿勢を調整することにより、被走査面９ａ上における走査線の曲がりを修正することができる。
【００３２】
さらに、平面ミラー１２Ａは主走査方向にも副走査方向にもパワーを有していないため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系４の他の光学特性に影響を与えることなく、光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００３３】
さらにまた、一般にｆθミラーは副走査方向のパワーが大きいほど光線の入射位置を正確に設定する必要があるが、本実施形態では、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを副走査方向のパワーが大きい第２のｆθミラー１１Ｂの前に配置しているので、この第２のｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００３４】
一般に、平面ミラーは湾曲形状のｆθミラーと比較して剛性が高く、上記調整機構１６により姿勢を調整しても変形することがない。そのため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００３５】
また、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２を振動源であるポリゴンミラー３の駆動用モータ８から離れた位置に配置できるため、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
図５は、本発明の第２実施形態の走査光学装置を示している。この走査光学装置における光源１及び集光光学系２（図１参照）やポリゴンミラー３は、第１実施形態のものと同一である。
この走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、２枚の平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃを配置している。また、これらの平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃのうち、被走査面９ａ側の平面ミラー１２Ｃに、軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設け、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、被走査面９ａにおける光線の照射位置を調整できるようにしている。
第２実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３７】
（第３実施形態）
図６に示す本発明の第３実施形態の走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、平面ミラー１２Ａを配置している。また、この平面ミラー１２Ａに軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設け、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ｂへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整できるようにしている。
第３実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００３８】
（第４実施形態）
図７及び図８は、本発明の第４実施形態を示している。
本実施形態における走査光学系４は、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第１のｆθミラー１１Ａのほうが、第２のｆθミラー１１Ｂよりも大きくなるように設定されている。また、走査光学系４は、１枚の平面ミラー１２Ａを備えている。これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、平面ミラー１２Ａ、第１のｆθミラー１１Ａ及び第２のｆθミラー１１Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、ポリゴンミラー３と第１のｆθミラー１１Ａとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａは、ポリゴンミラー３による光線よりも下側に被走査面９ａが位置するように配置されている。さらに、上記第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、収差特性を良好にするために、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置されている。
【００３９】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、平面ミラー１２Ａの反射面１３で図８おいてポリゴンミラー３側へ反射され、第１のｆθミラー１１Ａに入射する。第１のｆθミラー１１Ａに入射した光線は、その反射面１４により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線が、被走査面９ａに入射する。
【００４０】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２とにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００４１】
また、上記のように調整機構１６により平面ミラー１２の姿勢を調整することができるため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００４２】
さらに、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを、副走査方向のパワーが大きく入射位置を正確に設定する必要がある第１のｆθミラー１１Ａの前に配置しており、この第１のｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００４３】
さらにまた、ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂよりも剛性の高い平面ミラー１２Ａの姿勢を調整するため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系４の光学性能低下を防止することができる。
【００４４】
上記のように収差の点からは、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置することが好ましい。図９は、平面ミラー１２Ａがない場合に、この反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が直角に近い角度をなすように、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを配置した比較例である。この比較例では、第１のｆθミラー１１Ａをポリゴンミラー３及びモータ８に対して比較的接近して配置する必要がある。
【００４５】
これに対して、平面ミラー１２Ａを備える本実施形態における走査光学系４では、反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線よりも下側に被走査面９ａが配置されているが、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２は、振動源であるポリゴンミラー３のモータ８から比較的離れた位置に配置されている。従って、本実施形態では、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００４６】
（第５実施形態）
図１０は、本発明の第５実施形態の走査光学装置を示している。この走査光学装置における光源１及び集光光学系２（図７参照）やポリゴンミラー３は、第４実施形態のものと同一である。
【００４７】
この走査光学装置では、第２のｆθミラー１１Ｂと被走査面９ａとの間の光路に、２枚の平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃを配置している。また、これらの平面ミラー１２Ｂ，１２Ｃのうち、被走査面９ａ側の平面ミラー１２Ｃに、軸Ｌ回りの回転角度位置及び光軸方向の位置を調整するための調整機構１６を設けている。このように被走査面９ａの直前に配置した平面ミラー１２Ｂの調整機構１６を設ければ、走査光学系４の光路の他の部分に影響を与えることなく、被走査面９ａにおける光線の照射位置（副走査方向）を調整することができる。
第５実施形態のその他の構成及び作用は第４実施形態と同様であるので、同一の要素には同一の符号を付して説明を省略する。
【００４８】
（第６実施形態）
図１１に示すように、本発明の第６実施形態の走査光学装置における走査光学系４は、それぞれ主走査方向及び副走査方向にパワーを有する第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂを備えている。第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂの副走査方向のパワーは、第１のｆθミラー１１Ａのほうが、第２のｆθミラー１１Ｂよりも大きくなるように設定されている。また、走査光学系４は、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない２枚の平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを備えている。これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、ポリゴンミラー３から被走査面９ａに到る光路上に、ポリゴンミラー３側から、第１の平面ミラー１２Ａ、第１のｆθミラー１１Ａ、第２のｆθミラー１１Ｂ及び第２の平面ミラー１２Ｂの順で配置されている。すなわち、本実施形態では、ポリゴンミラー３と第１のｆθミラー１１Ａとの間の光路に平面ミラー１２Ａが配置されている。また、これらのｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向がほぼ同方向となるように配置されている。さらに、上記第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、収差特性を良好にするために、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置されている。
【００４９】
ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを上記の配置としたため、上記ポリゴンミラー３により反射された光線は、まず、平面ミラー１２Ａの反射面１３で図１１おいてポリゴンミラー３側へ反射され、第１のｆθミラー１１Ａに入射する。第１のｆθミラー１１Ａに入射した光線は、その反射面１４により再びポリゴンミラー３の反射方向と同方向に反射され、第２のｆθミラー１１Ｂに入射する。第２のｆθミラー１１Ｂの反射面１４で反射された光線は、さらに平面ミラー１２Ｂで反射され、被走査面９ａに入射する。
【００５０】
また、本実施形態における走査光学系４は、上記平面ミラー１２Ａの軸Ｌに対する回転角度位置と、光軸方向の位置とを調整するための調整機構１６を備えている。
【００５１】
本実施形態の走査光学装置では、走査光学系４をｆθミラー１１Ａ，１１Ｂと平面ミラー１２Ａ，１２Ｂにより構成しているため、倍率色収差を補正するための光学要素を走査光学系４に設ける必要がない。
【００５２】
また、上記のように調整機構１６により主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラー１２Ａの姿勢を調整することができるため、光線径、ｆθ特性、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、ｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置や走査線の曲がりを調整することができる。
【００５３】
さらに、調整機構１６により姿勢を調整することができる平面ミラー１２Ａを、副走査方向のパワーが大きく入射位置を正確に設定する必要がある第１のｆθミラー１１Ａの前に配置しており、この第１のｆθミラー１１Ａへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００５４】
さらにまた、ｆθミラー１１Ａ，１１Ｂよりも剛性の高い平面ミラーの姿勢を調整するため、調整時のミラーの変形に起因する走査光学系４の光学性能低下を防止することができる。
【００５５】
上記のように収差特性の点からは、第１及び第２のｆθミラー１１Ａ，１１Ｂは、反射角度θ１，θ２がほぼ等しくなるように配置することが好ましいが、図１２に示すように、平面ミラー１２Ａがない場合に、この反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が同方向となるようにするには、第２のｆθミラー１１Ｂをポリゴンミラー３及びモータ８に対して比較的接近して配置する必要がある。
【００５６】
これに対して、平面ミラー１２Ａ，１２Ｂを備える本実施形態における走査光学系４では、反射角度θ１，θ２がほぼ等しく、かつ、ポリゴンミラー３による光線の反射方向に対して、被走査面９ａへの光線の入射方向が同方向であるが、誤差感度の高い光学素子であるｆθミラー１１Ａ，１１Ｂ及び平面ミラー１２Ａ，１２Ｂは、振動源であるポリゴンミラー３のモータ８から比較的離れた位置に配置されている。従って、本実施形態では、振動に起因する走査光学系４の光学性能の低下を防止することができる。
【００５７】
本発明は、上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能である。走査光学系は、少なくとも１枚の結像ミラーと、少なくとも１枚の平面ミラーと、少なくとも１枚の平面ミラーの姿勢を調整するための調整機構とを備えていればよく、結像ミラー及び平面ミラーの配置は上記のものに限定されない。また、走査光学系は、結像ミラー及び平面ミラー以外に、トーリックレンズ、シリンダレンズ、ハーフミラー等の他の光学素子を備えていてもよい。さらに、調整機構は、平面ミラーの主走査面に平行であって光軸に対して垂直な方向の軸回りの回転角度位置、平面ミラーの光軸方向の位置、及び平面ミラーの主走査面に対して垂直な方向の位置のうち、少なくとも一つを調整可能であれは゛、その構造は特に限定されない。さらにまた、結像レンズは、主走査方向と副走査方向のいずれか一方にパワーを有するものであってもよい。
【００５８】
光源は、マルチビームタイプの半導体レーザ光源に限定されず、単一光源の半導体レーザ等であってもよい。また、偏向器は、ポリゴンミラーに限定されず、ガルバノミラー等の他の偏向器であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の走査光学装置では、走査光学系が少なくとも１枚の結像ミラーと少なくとも１枚の平面ミラーを備え、主走査方向にも副走査方向にもパワーを有しない平面ミラーの姿勢を調整機構により調整することができるため、ｆθ特性、光線径、収差等の走査光学系の他の光学特性に影響を与えることなく、光線の入射位置や被走査面上での走査線の曲がりを調整することができる。調整機構により姿勢を調整することができる平面ミラーを副走査方向のパワーが最も大きい結像ミラー（第１の結像ミラー）の前に配置しているので、この結像ミラーへの光線の入射位置を高精度で調整することができる。
【００６０】
また、結像ミラーと平面ミラーのみにより走査光学系を構成した場合には、誤差感度の高い光学素子である結像ミラーや平面ミラーを、振動源である偏向器の駆動機構から離れた位置に配置することができるため、振動に起因する走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【００６１】
さらに、平面ミラーは、曲面形状を有する結象ミラーと比較して剛性が高いため、調整時の変形による走査光学系の光学性能低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態に係る走査光学装置を示す概略斜視図である。
【図２】 本発明の第１実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図３】 調整機構を示す斜視図である。
【図４】 図３のIV-IV線での拡大断面図である。
【図５】 本発明の第２実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図６】 本発明の第３実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図７】 本発明の第４実施形態に係る走査光学装置を示す概略斜視図である。
【図８】 本発明の第４実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図９】 第４実施形態の効果を説明するための比較例を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１０】 本発明の第５実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１１】 本発明の第６実施形態に係る走査光学装置を示す主走査方向から見た概略図である。
【図１２】 第６実施形態の効果を説明するための比較例を示す主走査方向から見た概略図である。
【符号の説明】
１ 光源
２ 集光光学系
３ ポリゴンミラー
４ 走査光学系
６ コリメータレンズ
７ シリンドリカルレンズ
８ モータ（駆動機構）
９ 感光体
９ａ 被走査面
１１Ａ，１１Ｂ ｆθミラー（結像ミラー）
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ 平面ミラー
１３，１４ 反射面
１６ 調整機構
２０Ａ，２０Ｂ スライド部材
２１ 切欠
２３Ａ，２３Ｂ 支持金具
２５ａ 突起
２７ ねじ用金具
３０ 調整ねじ
Ｌ 軸
Claims (2)
- 光源と、この光源が発生する光線を線状集光するための集光光学系と、この集光光学系により線状集光された光線を偏向する偏向器と、この偏向器により偏向された光線を被走査面に集光し、等速走査させるための走査光学系とを備える走査光学装置であって、
上記走査光学系は、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第１結像ミラーと、主走査方向と副走査方向にパワーを有する第２結像ミラーと、平面ミラーと、この平面ミラーの姿勢を調整するための調整機構とを備え、
上記第１結像ミラーの副走査方向のパワーは、上記第２結像ミラーの副走査方向のパワーよりも大きく、
上記偏向器からの光線が上記平面ミラーで折り返され、上記平面ミラーよりも上記偏向器の近くに配置された上記第１結像ミラーで再び折り返され、上記第２結像ミラーに導かれるように、上記第１及び第２結像ミラーと上記平面ミラーが配置されている、走査光学装置。 - 上記調整機構は、主走査面に平行であって光軸に対して垂直な方向の軸回りの平面ミラーの回転角度位置、平面ミラーの光軸方向の位置、及び平面ミラーの主走査面に対して垂直な方向の位置のうち、少なくとも一つを調整可能である請求項１に記載の走査光学装置。
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