JPH08190063A - 光偏向器及び光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主走査方向像面湾曲の補正機能を持ちなが
ら、厳しい部品精度を必要としない光偏向器。 【構成】 光源１と、そこから発せられた光束を主走査
対応方向に長い線像として結像させる結像光学系２と、
線像の近傍に反射面４ａを有し光束を反射偏向するポリ
ゴンミラー４と、ポリゴンミラー４と走査面６との間に
配設され副走査平面内において反射面４ａと走査面６と
を共役関係とするシリンドリカルミラー５とを有する光
走査装置において、反射面４ａを凹非円柱状筒面とし
て、回転軸ｏ−ｏ’から反射面４ａまでの距離が変化し
たときにこれに伴って発生する偏向点から走査面までの
距離の変化による走査位置変化と、反射面４ａ上の反射
位置の変化による走査位置変化が、主走査方向に沿って
逆方向に発生するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、デジタル複写機やレー
ザプリンタ等の走査光学系に使用され、光束を反射偏向
すると共に、像面湾曲が補正可能な光偏向器、さらに詳
しくは、このような光偏向器の回転軸から複数の反射面
までの距離にばらつきがある場合も、反射光束の走査特
性を維持できる光偏向器に関する。また、本発明は、デ
ジタル複写機やレーザプリンタ等に組み込まれ、画像情
報を乗せた光束を走査面上に集光、走査させる光走査装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、レーザビームプリンタ等に使
用される光走査装置としては、画像信号に応じて変調さ
れた光束を反射型光偏向器、例えばポリゴンミラー、に
より反射偏向し、走査面上を走査して画像情報を記録す
るものが知られている。

【０００３】ところで、このような光走査装置には、走
査全域にわたって光束を走査面上に集光させると共に、
反射型偏向器により等角速度で偏向される光束に意図的
に歪曲を与えて被走査面上で等速度走査させることが要
求され、この要求を満たすために、光偏向器の後段に走
査レンズが設けられている。

【０００４】ところが、この走査レンズは、偏向光束を
全てカバーするためには大型なレンズとなりやすく、ま
た高精度が要求されることから、高価になるという欠点
がある。

【０００５】そこで、光偏向器の反射面を凸の球面又は
円筒面で構成して反射面に屈折力を付与することによ
り、走査レンズを用いずに像面湾曲を補正するものとし
て、特開昭６１−１５６０２０号のものが知られてい
る。この場合、走査速度非直線性は、画像入力信号のク
ロックを走査速度の変化に応じて変化させることにより
補正する。

【０００６】さらに、反射面を高次曲線により表現され
る凸状の高次曲面筒状として、像面湾曲と走査速度非直
線性を補正するものとして、特開平１−１１６５１５号
のものが知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、光偏向器の
反射面を凸円筒面や凸高次曲面筒状（以下、凸反射面と
呼ぶ。）とした光偏向器には、従来の平面状反射面を持
つ光偏向器と比較して、厳しい部品精度が要求されるた
め、加工が難しく、高価になるという問題がある。

【０００８】図１０は、複数反射面の加工精度ばらつき
が画質に与える影響を説明するための図である。反射面
に主走査対応方向の加工誤差があると、走査面上におけ
るドット生成位置が変化するため、１ライン内での画像
の伸縮（倍率の変化）が発生する。さらに、複数反射面
の加工誤差にばらつきがあると、複数ライン間での走査
特性が微妙に変化するため、紙送り方向のドット位置の
不揃い（ジッタ）が反射面数の周期で繰り返し発生す
る。図の場合は、４面の反射面を有するポリゴンミラー
の場合のドット位置の不揃いを誇張して示してある。そ
して、１ライン内の画像の伸縮は、ドット径の数倍程度
変化しても認識され難いのに対し、ドット位置の不揃い
は、ドット径の１／２程度のずれでも画質上認識される
ため、複数の反射面を持つ光偏向器では、面ごとの加工
誤差のばらつきに対する要求精度が厳しくなる。

【０００９】図１１は、凸反射面の加工誤差を具体的に
説明するための図である。凸反射面における加工誤差
は、図（ａ）の横ずれ偏心、図（ｂ）の回転偏心、図
（ｃ）の内接円半径誤差に分類できる。この中、横ずれ
偏心と回転偏心の影響は、画像書き出し位置の同期制御
により緩和されるため、平面状反射面の場合と同程度の
精度を維持すればよい。

【００１０】これに対し、図１１（ｃ）の光偏向器の内
接円半径誤差の影響は、書き出し位置の周期制御では緩
和できない。図１２は、従来の平面状反射面の場合にお
ける内接円半径誤差と走査距離の関係を説明するための
図である。反射面の内接円半径がＲｐのときは、光偏向
器が角度２α回転すると角度４αの偏向が行われ、範囲
Ｓ０が走査される。これに対し、反射面の内接円半径が
ΔＲｐ大きくなると、偏向角４αは変化しないが、反射
面の繰り出し量分だけ走査面までの距離が短くなるの
で、範囲Ｓ１（＜Ｓ０）が走査される。この状態で画像
書き出し位置の同期制御が働くと、画像の書き出しは内
接円半径がＲｐのときと同じ位置から始まり、角度４α
の偏向が行われる間に画像の書き込みが行われるので、
範囲Ｓ２が走査される。このように内接円半径誤差ΔＲ
ｐによって走査終端でＳ０−Ｓ２のドット位置の不揃い
が発生し、これはＳ０−Ｓ１と大凡等しい。

【００１１】次に、反射面が凸形状の場合の内接円半径
誤差とドット位置の不揃いの関係を説明する。図１３
は、凸反射面の内接円半径誤差と走査位置の関係を説明
するための図である。光偏向器の回転軸ｏから走査面ま
で距離Ｒｐ＋Ｌは変化せず、光偏向器の内接円半径Ｒｐ
がΔＲｐだけ大きくなったときの主光線のふるまいにつ
いて考える。凸反射面がΔＲｐ繰り出すと、光偏向器の
回転角αに対応する走査位置がＹ０からＹ１に変化する
のは平面状反射面の場合と同様であるが、反射面の繰り
出しにより凸反射面上の反射位置も同時に変化するの
で、反射点における法線方向がθからθ’に変化して、
走査位置はさらにドット位置の不揃いが大きくなるＹ２
へ移動する。この結果、複数の凸反射面間に内接円半径
の差ΔＲｐが存在し、走査開始位置の同期制御が働いて
いる光走査装置において、走査終端で発生するドット位
置の不揃いは、平面状反射面で発生するドット位置の不
揃いにさらに（Ｙ１−Ｙ２）×２が加わった（Ｙ０−Ｙ
２）×２となる。

【００１２】以上のような理由により、凸反射面を持つ
光偏向器は、平面状反射面を持つ光偏向器に比べて、内
接円半径誤差に対する要求精度が厳しくなる。このこと
は、光偏向器の低コスト化や反射面の非球面化による高
性能化を目的として、ポリゴンミラーをプラスチック化
するときに特に大きな障害となる。なぜならば、複数の
反射面を１工程で加工するプラスチックポリゴンミラー
は、金型から成形品を取り出すために、反射面を形成す
るためのマスターをポリゴンミラーの回転軸と直交する
方向に摺動させる金型構造とするのが一般的であるた
め、アルミニウムの母材を各面毎に切削加工する従来の
方式に比べ、内接円半径誤差が大きくなるからである。

【００１３】本発明は従来技術の以上の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、主走査方向像面湾曲
の補正機能を持ちながら、厳しい部品精度を必要としな
い光偏向器を提供することである。

【００１４】また、走査レンズを用いない構成で像面湾
曲を補正すると共に、光偏向器に使用するポリゴンミラ
ーの部品精度を緩和して、プラスチックポリゴンミラー
の利用が可能な安価な光走査装置を提供することを目的
とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光偏向器は、光束を反射偏向する複数の反射面を有
する光偏向器において、前記光偏向器の回転軸から前記
反射面までの距離が変化したときに、これに伴って発生
する偏向点から走査面までの距離の変化による走査位置
変化と、前記反射面上の反射位置の変化による走査位置
変化が、主走査方向に沿って逆方向に発生する反射面形
状を備えていることを特徴とするものである。

【００１６】この場合、上記の反射面は、主走査平面内
においては凹非円弧形状であると共に、副走査平面内に
おいては屈折力を有さない直線形状である凹非円柱状筒
面であり、主走査平面内の頂点における曲率半径をＲ、
偏向角０°における偏向点から走査面までの距離をＬと
したとき、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することが望ましい。

【００１７】また、本発明の光走査装置は、光源部と、
前記光源部から発せられた光束を主走査対応方向に長い
線像として結像させる結像光学系と、前記線像の近傍に
反射面を有し光束を反射偏向する光偏向器と、前記光偏
向器と走査面との間に配設され副走査平面内において前
記光偏向器の反射面と走査面とを幾何光学的な共役関係
とするアナモフィック光学素子とを有する光走査装置に
おいて、前記光偏向器が、その回転軸から前記反射面ま
での距離が変化したときに、これに伴って発生する偏向
点から走査面までの距離の変化による走査位置変化と、
前記反射面上の反射位置の変化による走査位置変化が、
主走査方向に沿って逆方向に発生する反射面形状を備え
ているものからなることを特徴とするものである。

【００１８】この場合、光偏向器の反射面が、主走査平
面内においては凹非円弧形状であると共に、副走査平面
内においては屈折力を有さない直線形状である凹非円柱
状筒面であり、主走査平面内の頂点における曲率半径を
Ｒ、偏向角０°における偏向点から走査面までの距離を
Ｌとしたとき、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することが望ましい。

【００１９】なお、光偏向器の回転軸から反射面までの
距離の変化に伴う走査位置変化が同期検出用センサ位置
において最小となるものであることが望ましい。

【００２０】

【作用】以下、本発明において、上記構成をとった理由
と作用について説明する。図１４は、主走査平面内の形
状が円弧である凹反射面における反射のふるまいを詳細
に説明するための図である。凹反射面の曲率半径をＲ
ｆ、光偏向器の内接円半径をＲｐ、光偏向器の回転角を
α、内接円半径がＲｐのときの凹反射面上の反射点ａに
おける法線方向をθ、光偏向器の内接円半径誤差がΔＲ
ｐのときの凹反射面上の反射点ａ’における法線方向を
θ’とする。また、光偏向器の回転中心をｏ、凹反射面
の曲率中心をｃとする。

【００２１】三角形ｏａｃに正弦定理を適用すると、 ｏｃ／ｓｉｎθ＝ａｃ／ｓｉｎα であるから、 ｓｉｎθ＝｛（Ｒｆ−Ｒｐ）／Ｒｆ｝ｓｉｎα により反射後の偏向角２θが求められる。ここで、凹反
射面の曲率半径Ｒｆは負の値である。

【００２２】一方、ポリゴンミラーの内接円半径がΔＲ
ｐだけ変化した場合も、同様に、三角形ｏａ’ｏ’に正
弦定理を適用すると、 ｏｃ’／ｓｉｎθ’＝ａ’ｃ’／ｓｉｎα により、 ｓｉｎθ’＝｛（Ｒｆ−（Ｒｐ＋ΔＲｐ）／Ｒｆ｝ｓｉ
ｎα から反射後の偏向角２θ’が求められる。

【００２３】この結果から、 ｓｉｎθ’−ｓｉｎθ＝−ΔＲｐ／Ｒｆ となり、 θ＜π／２，Ｒｆ＜０ であるから、ΔＲｐ＞０のときはθ’＞θ、ΔＲｐ＜０
のときはθ’＜θとなる。

【００２４】したがって、図１４のように、凹反射面が
繰り出したとき（ΔＲｐ＞０）は、偏向角が大きくなる
ので、走査位置の変化Ｙ１→Ｙ２は、凹反射面の繰り出
しに伴う光路長の短縮による走査位置の変化Ｙ０→Ｙ１
と逆方向になり、走査面上でのドット位置の不揃いを小
さくする効果がある。

【００２５】このように、光偏向器の反射面を凹反射面
とすることにより、内接円半径の変化に伴って発生する
光路長変化による走査位置変化と、反射点における法線
方向の変化による走査位置変化とを、逆方向に発生させ
ることができるので、凹反射面の頂点における曲率半径
Ｒｆ、偏向角０°における偏向点から走査面までの距離
Ｌ、走査中心から走査端までの距離Ｙ、光偏向器の内接
円半径Ｒｐの組み合わせを適宜選択することにより、光
偏向器の内接円半径誤差ΔＲｐが生じたときも、走査位
置が変化しない、すなわち、光偏向器の複数反射面の内
接円半径に加工誤差によるばらつきがあっても、ドット
位置の不揃いが生じない光偏向器を提供することができ
る。

【００２６】なお、内接円半径誤差があると、光偏向器
の回転による光軸方向の反射点移動量ｄも変動して走査
位置を変化させるが、その影響は上記２つの変化に比べ
て非常に小さい。

【００２７】ところが、ドット位置の不揃いを抑制する
ために、光偏向器の反射面を主走査平面内において凹円
弧形状とすると、負の主走査方向像面湾曲が過大に発生
し、走査面上のスポットサイズを均一に保てなくなる
が、凹反射面の主走査平面内形状を凹非円弧とすること
により、この負の像面湾曲を補正できる。

【００２８】以上述べたように、像面湾曲を補正する機
能を持ちながら、複数反射面の反射面内接円半径にばら
つきがあっても、走査特性を損なわない光偏向器を提供
するために、本発明による光偏向器は、光偏向器の回転
軸から反射面までの距離が変化したときに、これに伴っ
て発生する偏向点から走査面までの距離の変化による走
査位置変化と、反射面上の反射位置の変化による走査位
置変化が、主走査方向に沿って逆方向に発生する反射面
形状を備えた光偏向器である。

【００２９】この場合、主走査平面内においては凹非円
弧形状であると共に、副走査平面内においては屈折力を
有さない直線形状である凹非円柱状筒面の反射面を備
え、主走査平面内の頂点における曲率半径をＲ、偏向角
０°における偏向点から走査面までの距離をＬとしたと
き、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することが好ましい。

【００３０】上記条件式（１）は、内接円半径誤差に伴
うドット位置の不揃いを良好に抑制するための範囲を示
すものであり、上限の１．３を越えると、反射面の繰り
出し時の走査長が長くなりすぎ、また、下限の０．８を
越えると、反射面の繰り出し時の走査長が短くなりす
ぎ、共にドット位置の不揃いが許容できなくなる。

【００３１】また、本発明による光走査装置は、光源部
と、前記光源部から発せられた光束を主走査対応方向に
長い線像として結像させる結像光学系と、前記線像の近
傍に反射面を有し光束を反射偏向する光偏向器と、前記
光偏向と走査面との間に配設され副走査平面内において
前記光偏向器の反射面と走査面とを幾何光学的な共役関
係とするアナモフィック光学素子とを備え、前記光偏向
器を上記の本発明の光偏向器とした光走査装置である。

【００３２】この場合に、光偏向器の回転軸から反射面
までの距離の変化に伴う走査位置変化を同期検出用セン
サ位置において最小となる構成とすることが望ましい。

【００３３】上記した本発明の光偏向器によれば、内接
円半径誤差がある場合も、光路長変化による走査位置変
化と、反射面法線方向の変化による走査位置変化とが逆
方向に発生するので、ドット位置の不揃いが抑制可能で
あるが、走査範囲のあらゆる位置でこれを完全に行うこ
とは困難である。ところで、光走査装置では、図１２に
示したように、走査範囲のわずかに外側の同期信号検出
位置に設けられた同期検出手段により、走査ビームを感
知して一定時間後から画像信号の出力を開始する。この
ため、走査開始端近傍においてドット位置の不揃いが大
きく発生する走査ビームと同期検出機構を組み合わせる
と、走査終端では約２倍のドット位置の不揃いが発生す
るのは、すでに説明した通りである。そこで、同期検出
手段配置位置においてドット位置の不揃いを最小になる
ようにすれば、走査終端でのドット位置不揃いの累積が
防止できる。

【００３４】

【実施例】以下、図面を参照にして本発明による光偏向
器及び光走査装置の実施例について詳細に説明する。図
１（ａ）、（ｂ）は、本発明による光偏向器及び光走査
装置の１例の構成を示す主走査方向及び副走査方向の要
部断面図であり、光源１から発散された光束は、凸レン
ズ２ａとシリンドリカルレンズ２ｂにより構成される入
射レンズ系２により、主走査平面内では発散光束、副走
査平面内ではポリゴンミラー４の反射面４ａ近傍に集束
する光束に成形される。なお、シリンドリカルレンズ２
ｂの射出側に光束の断面を制限するスリット３が設けて
ある。主走査平面内において凹非円弧形状であり、副走
査平面内においては屈折力を持たない凹非円柱状筒面で
ある反射面４ａにより反射された光束は、主走査平面内
では集束光束、副走査平面内で発散光束となってポリゴ
ンミラー４の回転により偏向されて、シリンドリカルミ
ラー５により反射された後、感光体６の表面を走査す
る。

【００３５】ここで、シリンドリカルミラー５の曲率半
径は、ポリゴンミラー４の反射面４ａと走査面である感
光体６の表面を幾何光学的共役関係とする曲率半径を持
つよう構成され、ポリゴンミラー４の反射面４ａ〜４ｃ
の副走査平面内における法線とポリゴンミラーの回転軸
ｏ−ｏ’のなす角度が面毎に異なる現象、いわゆる面倒
れにより走査線７の書き込み位置が走査ライン毎に変動
することを抑制している。なお、本構成による光走査装
置では、ポリゴンミラー４の回転角に対する走査軌跡の
リニアリティは不十分であるが、入力画像信号に対して
電気補正を行うことで、実用上問題ない走査速度の等速
性が得られる。

【００３６】上記のように構成した光走査装置におい
て、光偏向器４の凹反射面４ａ〜４ｃは、主走査平面内
の頂点における曲率半径をＲ、偏向角０°における偏向
点から走査面までの距離をＬとしたとき、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足するよう構成されているので、光偏向器
４の回転軸ｏ−ｏ’から複数の反射面４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄまでの距離、すなわち光偏向器４の内接円半径
にばらつきがある場合も、走査面におけるドット位置の
不揃いを抑制することが可能となる。

【００３７】また、反射面４ａ〜４ｃを主走査平面内に
おいて非円弧形状としているので、主走査方向の像面湾
曲が十分補正され、走査線７上でのドット径を均一な大
きさとすることができる。また、アナモフィック光学素
子としてシリンドリカルミラー５を用いているので、副
走査方向像面湾曲も良好に補正可能である。なお、図１
に示した実施例では、入射レンズ系２を凸レンズ２ａと
シリンドリカルレンズ２ｂの組み合せとして示したが、
アナモフィックな結像特性を持つ単レンズを用いてもよ
い。

【００３８】また、ポリゴンミラー４の反射面４ａ〜４
ｃは非球面形状となっているが、非晶質ポリオレフィン
やポリカーボネート等のプラスチック材料を用いて射出
成形した後、外周部表面にアルミニウムや銅等の金属膜
を真空蒸着等の手段によりコーティングして反射面を形
成すれば、安価に製作可能である。

【００３９】また、本実施例によるポリゴンミラー４の
凹反射面４ａ〜４ｃは非円柱状筒面のため、プラスチッ
ク成形用金型内で凹反射面のマスターとなる金型部品を
必要な面数分重ねた状態で一度に研削、研磨できるの
で、複数の凹反射面用金型マスターを同一形状に仕上げ
ることが容易であり、複数面の形状の差によるドット位
置の不揃いを抑制することができる。

【００４０】図２は、本発明による光偏向器における内
接円半径誤差ΔＲｐと走査位置の変化ΔＹの関係を示し
た図である。図には、偏向角０°における偏向点から走
査面までの距離Ｌと反射面の主走査平面内における曲率
半径Ｒとの比｜Ｒ／Ｌ｜を、０．８，０，１．３とした
ときの、走査端における走査位置の変化ΔＹを示してい
る。また、従来の凸反射面を用いた場合の走査端におけ
る走査位置の変化出ΔＹも併せて示してある。なお、こ
れらは全て像面湾曲を補正したときの値であり、使用し
た条件は以下の通りである。

【００４１】 偏向点から走査面までの距離Ｌ：１８０ｍｍ 光偏向器の内接円半径Ｒｐ ：１２ｍｍ 走査中心から走査端まで距離Ｙ：１１０ｍｍ 図２から、光偏向器の反射面を凹非円柱状筒面とし、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することにより、光偏向器の内接円半径
Ｒｐが変化しても、走査位置の変化ΔＹを十分小さく抑
えられ、凸反射面では非常に厳しかった内接円半径誤差
に対する許容量を広げられることが分かる。光偏向器の
内接円半径誤差±０．１ｍｍに対し、走査位置の変化Δ
Ｙを２０μｍ以下にできるので、通常、レーザプリンタ
に要求されるスポットサイズが５０〜１００μｍである
ことを考慮すれば、走査位置の変化は十分抑制可能であ
る。

【００４２】図３は、内接円半径誤差ΔＲｐが＋０．１
ｍｍのときの中間面角における走査位置の変化ΔＹを示
した図である。縦軸は、光偏向器の最大回転角を１とし
て正規化した相対回転角である。全ての走査位置で走査
位置の変化ΔＹが２０μｍ以下となり、｜Ｒ／Ｌ｜＝
１．０の条件では、走査範囲全域で２μｍ以下の変化と
なっている。

【００４３】この｜Ｒ／Ｌ｜＝１．０の条件のように、
最大走査偏向角における走査位置の変化が最小となるよ
うに｜Ｒ／Ｌ｜を選定し、これが同期検出センサの位置
に一致するように構成すれば、書き込み画像情報が全体
に移動して走査終端でのドット位置の不揃いが最大とな
ることを防止することができる。

【００４４】以下に、図１に示した構成での具体的実施
例を３例あげる。データを以下の表１に示し、図４、図
６、図８にそれぞれ実施例１、２、３の像面湾曲特性
を、図５、図７、図９にそれぞれ実施例１、２、３の走
査位置の変化特性を示す。像面湾曲特性を示すグラフ、
走査位置の変化特性を示すグラフ共、縦軸はポリゴンミ
ラーの回転角を示している。

【００４５】また、ポリゴンミラーの反射面は、主走査
平面内の非円弧形状の頂点における法線方向の座標を
Ｚ、Ｚ軸と直交し主走査平面内に含まれる座標をＹとし
たとき、 Ｚ（Ｙ）＝ａ₂ Ｙ² ＋ａ₄ Ｙ⁴ ＋ａ₆ Ｙ⁶ ＋ａ₈ Ｙ⁸ ＋
ａ₁₀Ｙ¹⁰ なる式により表される非円柱状筒面からなる筒状非球面
形状である。なお、この式で、ａ₂ 、ａ₄ 、ａ₆ 、
ａ₈ 、ａ₁₀は、非円弧形状を決定する２次、４次、６
次、８次、１０次の非球面係数である。

【００４６】 なお、表１に示した記号の意味は以下の通りである。

【００４７】 Ｙ ：走査中心から走査端までの距離 Ｌ ：偏向角０°における偏向点から走査面まで
の距離〔ｍｍ〕 Ｓ ：反射面から入射光束の仮想集束点までの距
離 Ｒｐ ：ポリゴンミラーの内接円半径 ａ₂ ：反射面の主走査方向非円弧形状を決定する
２次の非球面係数 ａ₄ ：反射面の主走査方向非円弧形状を決定する
４次の非球面係数 ａ₆ ：反射面の主走査方向非円弧形状を決定する
６次の非球面係数 ａ₈ ：反射面の主走査方向非円弧形状を決定する
８次の非球面係数 ａ₁₀ ：反射面の主走査方向非円弧形状を決定する
１０次の非球面係数 Ｄ₁ ：ポリゴンミラー反射面からシリンドリカル
ミラーまでの距離 Ｒ_c ：シリンドリカルミラーの副走査面内曲率半
径 Ｄ₂ ：シリンドリカルミラーから被走査平面まで
の距離 ｜Ｒ／Ｌ｜：光偏向器の内接円半径誤差の変化に伴うド
ット位置の不揃いを良好に補正するための前記条件式
（１）の値 各実施例の像面湾曲特性のグラフから、何れの実施例も
良好に像面湾曲が補正されていることが分かる。

【００４８】以上の実施例においては、面倒れ補正を行
うためのアナモフィック光学素子としてシリンドリカル
ミラーを用いたが、必ずしもこれに限定されるものでは
ない。例えば、シリンドリカルミラーの代わりにシリン
ドリカルレンズを使用することも可能であるが、前記特
開昭６１−１５６０２０号の実施例にも示されているよ
うに、副走査方向の像面湾曲を補正するためには、シリ
ンドリカルレンズを被走査面近傍に配置しなければなら
ず、その場合の副走査方向の像面湾曲量は大きなものと
なる。副走査方向の像面湾曲は電気補正等の２次的な手
段による補正が難しいので、本発明の実施例のように、
光学特性として補正可能なシリンドリカルミラーがより
望ましい。

【００４９】さらに、上記のアナモフィック光学素子と
して、プラスチック成形等により安価に製作可能なもの
であれば、主走査平面内にも屈折力を持つトロイダルミ
ラーやトロイダルレンズ、又は、長尺非球面ミラーや非
球面レンズ等を使用して走査速度の等速性を光学的に補
正して得るようにしてもよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による光偏
向器によれば、光偏向器の反射面形状を、光偏向器の回
転軸から反射面までの距離が変化したときに、これに伴
って発生する偏向点から走査面までの距離の変化による
走査位置変化と、反射面上の反射位置の変化による走査
位置変化が、主走査方向に沿って逆方向に発生する形状
とすることにより、像面湾曲を補正機能を持ち、かつ、
複数反射面の内接円半径にばらつきがあっても、走査特
性を損なわない光偏向器を提供することができる。

【００５１】また、反射面を凹非円柱状筒面とし、主走
査平面内の頂点における曲率半径をＲ、偏向角０°にお
ける偏向点から走査面までの距離をＬとしたとき、前記
条件式（１）を満足するようにすることにより、ドット
位置の不揃いを良好に補正することができる。

【００５２】さらに、本発明による光偏向器を用いた光
走査装置において、光偏向器の回転軸から反射面までの
距離の変化に伴う走査位置変化が同期検出用センサ位置
において最小となるように構成することにより、書き込
み画像情報が全体に移動して走査終端でのドット位置の
不揃いが最大となることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による光偏向器及び光走査装置の１例
の構成を示す主走査方向及び副走査方向の要部断面図。

【図２】 本発明による光偏向器における内接円半径誤
差と走査位置の変化の関係を示した図。

【図３】 内接円半径誤差が＋０．１ｍｍのときの中間
画角における走査位置の変化を示した図。

【図４】 実施例１の像面湾曲特性を示す図。

【図５】 実施例１の走査位置の変化特性を示す図。

【図６】 実施例２の像面湾曲特性を示す図。

【図７】 実施例２の走査位置の変化特性を示す図。

【図８】 実施例３の像面湾曲特性を示す図。

【図９】 実施例３の走査位置の変化特性を示す図。

【図１０】 形状誤差が画質に与える影響を説明するた
めの図。

【図１１】 凸反射面の形状誤差を説明するための図。

【図１２】 平面状反射面の場合における内接円半径誤
差と走査距離の関係を説明するための図。

【図１３】 凸反射面の内接円半径誤差と走査位置の関
係を説明するための図。

【図１４】 主走査平面内の形状が円弧である凹反射面
における反射のふるまいを詳細に説明するための図。

【符号の説明】

１…光源 ２…入射レンズ系 ２ａ…凸レンズ ２ｂ…シリンドリカルレンズ ３…スリット ４…ポリゴンミラー ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ…反射面 ５…シリンドリカルミラー ６…感光体 ７…走査線 ｏ−ｏ’…回転軸

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光束を反射偏向する複数の反射面を有す
   る光偏向器において、 前記光偏向器の回転軸から前記反射面までの距離が変化
   したときに、これに伴って発生する偏向点から走査面ま
   での距離の変化による走査位置変化と、前記反射面上の
   反射位置の変化による走査位置変化が、主走査方向に沿
   って逆方向に発生する反射面形状を備えていることを特
   徴とする光偏向器。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光偏向器において、 前記反射面は、主走査平面内においては凹非円弧形状で
   あると共に、副走査平面内においては屈折力を有さない
   直線形状である凹非円柱状筒面であり、主走査平面内の
   頂点における曲率半径をＲ、偏向角０°における偏向点
   から走査面までの距離をＬとしたとき、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することを特徴とする光偏向器。
3. 【請求項３】 光源部と、前記光源部から発せられた光
   束を主走査対応方向に長い線像として結像させる結像光
   学系と、前記線像の近傍に反射面を有し光束を反射偏向
   する光偏向器と、前記光偏向器と走査面との間に配設さ
   れ副走査平面内において前記光偏向器の反射面と走査面
   とを幾何光学的な共役関係とするアナモフィック光学素
   子とを有する光走査装置において、 前記光偏向器が、その回転軸から前記反射面までの距離
   が変化したときに、これに伴って発生する偏向点から走
   査面までの距離の変化による走査位置変化と、前記反射
   面上の反射位置の変化による走査位置変化が、主走査方
   向に沿って逆方向に発生する反射面形状を備えているも
   のからなることを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の光走査装置において、 前記光偏向器の前記反射面が、主走査平面内においては
   凹非円弧形状であると共に、副走査平面内においては屈
   折力を有さない直線形状である凹非円柱状筒面であり、
   主走査平面内の頂点における曲率半径をＲ、偏向角０°
   における偏向点から走査面までの距離をＬとしたとき、 ０．８≦｜Ｒ／Ｌ｜≦１．３ ・・・（１） なる関係を満足することを特徴とする光走査装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の光走査装置において、 前記光偏向器の回転軸から前記反射面までの距離の変化
   に伴う走査位置変化が同期検出用センサ位置において最
   小となるものであることを特徴とする光走査装置。