JPH10239624A

JPH10239624A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH10239624A
Application number: JP9046456A
Authority: JP
Inventors: Nozomi Inoue; 望井上; 高志 ▲浜▼; Takashi Hama; Tama Takada; 球高田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1997-02-28
Filing date: 1997-02-28
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームの走査の基準となる同期信号を発生
する光ビーム検出器に光ビームを導くため光学系をシン
プルで他の光学素子と干渉しないものにすることを目的
とする。また、光ビーム検出器表面で反射された光ビー
ムが被走査面に達するのを防止することを目的とする。【解決手段】光源と、光源から射出される光ビームを
偏向する偏向器と、偏向器によって偏向された走査光ビ
ームを所定の被走査面に結像させる走査光学系と、走査
光学系の光路中にあって走査光学系の光軸を折り曲げる
ための折り返し鏡と、走査光ビームが所定の位置に到達
したことを検出する光ビーム検出器と、光ビーム検出器
に走査光ビームを導くための分離鏡を有し、光ビーム検
出器の検出信号に基づいて走査光ビームで被走査面を走
査する光走査装置において、折り返し鏡で反射された走
査光ビームが分離鏡で分離され、再度折り返し鏡で反射
されて光ビーム検出器に入射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はレーザービームプリ
ンターなどに用いられる光走査装置に関するもので、特
に光ビームの位置を検出する検出器に光ビームを導く光
学系の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】レーザービームプリンターなど画像記録
装置や、各種画像読込み、測定装置に用いられる光走査
装置においては、光ビームを偏向走査する偏向器として
回転多面鏡が多く用いられてきた。

【０００３】これらの装置においては光ビームを被走査
面上において、直線あるいは曲線上を光走査装置によっ
て繰り返し走査し、被走査面に位置する被走査媒体を前
記の走査方向とはおおむね直交方向に相対移動させ２次
元の走査を行う。なお、前者の光走査装置による走査方
向を「主走査方向」とし、後者の被走査媒体の相対移動
方向を「副走査方向」と定義する。

【０００４】一般に光走査装置を画像記録装置や画像入
力装置に応用する場合には、各走査の基点となる同期信
号を発生させる手段が必要になる。そのため、光ビーム
を偏向する偏向器から被走査面に至る光路の途中で、か
つ有効走査領域の手前に位置する光ビーム検出器に導く
検出光学系が設ける方法が広く用いられている。このよ
うな検出光学系を構成するレンズや反射ミラーと、被走
査面上の有効領域を走査する光ビームとが干渉しないよ
うにするために、様々な構成の検出光学系が考案されて
きた。

【０００５】近年、上記の装置においては解像度や処理
速度の向上のため、より高速の光走査装置が求められる
ようになってきている。光ビームの偏向に回転多面鏡を
用いた光走査装置では、走査速度（走査周波数）を上げ
るためには、（１）回転多面鏡の回転数を上げる（２）回転多面鏡の面数を増加させるの２つの方法が考えられる。

【０００６】回転多面鏡の回転数を上げるためには、高
速回転可能な軸受が必要になるが、現在最も多く用いら
れているボールベアリングでは毎分２００００回転程度
が上限となる。エアベアリングを用いれば毎分３０００
０回転以上の回転数で使用可能であるが、軸受が高価な
ため使用できる装置が限られる。特に、一般消費者向け
の安価なレーザービームプリンターなどには使えない。

【０００７】一方、回転多面鏡の面数を増加させると、
１つの反射面当りの回転角度が小さくなってしまう。ま
た、個々の反射面の大きさを一定以上確保しようとする
と、回転多面鏡の直径が大きくなってしまう。

【０００８】この問題を解決するために特開昭５１−３
２３４０号公報では、光源から射出された光ビームを主
走査方向に非常に直径の小さい状態で回転多面鏡に入射
させ、偏向された光ビームを伝達光学系を介して再び回
転多面鏡に入射させる方法が開示されている。２回目に
回転多面鏡に入射した後に、光ビームは走査光学系によ
って被走査面上にスポットとして結像する。すなわち、
回転多面鏡に光ビームを２度入射させている。

【０００９】この後者の方法においては、光ビームが最
初に回転多面鏡に入射するときの主走査方向の光ビーム
の直径を２回目に入射する場合に比べて極めて小さく
し、かつ２回目に回転多面鏡に入射する光ビームが回転
する反射面の主走査方向の中心点を追従するように伝達
光学系を構成している。

【００１０】しかし、回転多面鏡に２回目に入射する光
ビームの光軸に対する偏角がさほど大きくないので、最
終的に得られる光ビームの走査角を大きくすることはで
きない。従って、回転多面鏡に１回だけ光ビームが入射
する通常の光走査装置に比べて、走査光学系の焦点距離
が長く、２回目の反射面から被走査面までの光路長も長
くならざるを得なかった。

【００１１】一方、回転多面鏡に光ビームが１度だけ入
射する通常の光走査装置においても、偏向器で偏向され
る光ビームの偏向角が大きくなる、すなわちレンズとし
て広角になるほど、像面湾曲や非点収差、等速走査性
（いわゆるｆθ特性）を同時に満たすのが困難になって
くる。これに対して光ビームの偏向角を小さくすると上
記の光学特性を良好に保つのは容易であるが、走査光学
系の焦点距離が長くなるため偏向器から被走査面までの
距離が長くなる傾向にある。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術の項で
説明したような光走査装置では、走査光学系の焦点距離
が長く、回転多面鏡の反射面から被走査面までの光路長
が長いので、装置をコンパクトにするために複数の折り
返しミラーを用いて走査光学系を折り畳んだような構造
をとらざるを得ない。

【００１３】しかし、このような光走査装置において
は、光ビーム検出光学系を構成する反射ミラーを設置す
る空間がないという課題を有していた。特に副走査方向
に光路を折り曲げるような折り返しミラーを複数含むよ
うな走査光学系においては、検出光学系用の反射ミラー
の設置は困難を極めていた。あるいは、設置できたとし
ても光路の取り回しが複雑になり、反射ミラーの枚数が
増加してしまうという課題を有していた。

【００１４】さらに、光ビーム検出器には、光電変換素
子としてフォトダイオードやフォトトランジスタが用い
られるが、通常はこれらの素子を透明なパッケージに封
入して使用する。また、光電変換素子に隣接して増幅回
路やパルス発生回路が集積されている場合もある。この
ような素子に光ビームが入射すると、光パワーの大部分
は素子に吸収されるが、若干の部分は透明なパッケージ
の表面や素子表面で反射される。また、前記の回路部分
に光ビームが入射すると散乱反射が生ずる。

【００１５】通常、光電変換素子に入射する光ビームの
効率を高めるために、入射する光ビームは素子の表面に
対して垂直になるよう配置される。従って、上記のよう
な理由で生じた反射光は、入射する光ビームと同じ経路
を逆にさかのぼってゆく。

【００１６】ところが、検出のための光ビームを分離す
る反射ミラー上においては、上記の素子で光ビームを検
出すべき位置と、有効走査領域の先頭部（書き出し部）
にあたる光ビームの位置との間隔はなるべく小さくする
方が、偏向器や走査光学系の走査角を小さくできる。そ
のため、上記の反射光がこの反射ミラーの位置に戻って
くる際に、有効走査領域側にややずれると反射ミラーを
はずれて、被走査面へ向かってしまう。そのため、被走
査面を不用意に照射して不要な画像が形成されたり、入
力情報にノイズが入るなどの課題があった。

【００１７】特に、比較的像面に近い位置に倒れ補正レ
ンズを有する光走査装置において、倒れ補正レンズの手
前に上記の反射ミラーを設け、さらにビーム検出光学系
にも倒れ補正レンズに相当するレンズを設ける場合に
は、上記の反射光が副走査方向には、集束されてしまう
ためより大きな問題となっていた。

【００１８】上記の課題に鑑み本願の第１の発明の光走
査装置では、光ビームの走査の基準となる同期信号を発
生する光ビーム検出器に光ビームを導くため光学系をシ
ンプルで他の光学素子と干渉しないものにすることを目
的とする。

【００１９】さらに本発明の第２の発明の光走査装置で
は、光ビーム検出器で反射される光ビームが被走査面に
到達するのを防止することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本願の第１の発明の光走査装置では、光源と、光源
から射出される光ビームを偏向する偏向器と、偏向器に
よって偏向された走査光ビームを所定の被走査面に結像
させる走査光学系と、走査光学系の光路中にあって走査
光学系の光軸を折り曲げるための折り返し鏡と、走査光
ビームが所定の位置に到達したことを検出する光ビーム
検出器と、光ビーム検出器に走査光ビームを導くための
分離鏡を有し、光ビーム検出器の検出信号に基づいて走
査光ビームで被走査面を走査する光走査装置において、
折り返し鏡で反射された走査光ビームが分離鏡で分離さ
れ、再度折り返し鏡で反射されて光ビーム検出器に入射
することを特徴とする。

【００２１】さらに、前記偏向器は少なくとも第１の反
射面と第２の反射面を有する回転多面鏡であって、光源
から射出される光ビームを第１の反射面で偏向し、回転
多面鏡の第１の反射面により偏向された光ビームを回転
多面鏡の第２の反射面に入射させる伝達光学系を有し、
第２の反射面で偏向された走査光ビームを走査光学系で
走査することを特徴とする。

【００２２】また、本願の第２の発明の光走査装置で
は、光源と、光源から射出される光ビームを偏向する偏
向器と、偏向器によって偏向された走査光ビームを所定
の被走査面に結像させる走査光学系と、走査光ビームが
所定の位置に到達したことを検出する光ビーム検出器
と、光ビーム検出器に走査光ビームを導くための分離鏡
を有し、光ビーム検出器の検出信号に基づいて走査光ビ
ームで被走査面を走査する光走査装置において、光ビー
ム検出器に入射する光ビームに対して、光ビーム検出器
を構成する検出素子表面あるいは素子を封入したパッケ
ージ表面を主走査面内において垂直とは異なる方向に傾
けて設置し、検出素子表面あるいはパッケージ表面で反
射された光ビームが、分離鏡に対して主走査方向上流側
に向かうようにしたことを特徴とする。

【００２３】さらに、この偏向器は少なくとも第１の反
射面と第２の反射面を有する回転多面鏡であって、光源
から射出される光ビームを第１の反射面で偏向し、回転
多面鏡の第１の反射面により偏向された光ビームを回転
多面鏡の第２の反射面に入射させる伝達光学系を有し、
第２の反射面で偏向された走査光ビームを走査光学系で
走査することを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１、図２は本発明による光走査
装置の第１の実施例の概観を示す斜視図であって、図２
は図１より補正レンズ６２及び第３の折り返し鏡９３を
取り除いた状態を示す斜視図である。また、図３、図４
は本発明による光走査装置の第１の実施例の主走査断面
での平面図を示す。図３、図４において回転多面鏡３０
の第１の反射面３１以降の光ビームについては、ビーム
検出位置、走査開始位置、走査光学系の光軸位置、走査
終了位置の４ヵ所での光ビーム位置を示している。図３
は走査光学系及び光ビーム検出光学系とその中を通過す
る光ビームを示し、図４は伝達光学系とビーム整形光学
系とその中を通過する光ビームを示している。さらに、
図５には本発明による光走査装置の第１の実施例のビー
ム整形光学系を含んだ副走査面内の断面図を示し、図６
には本発明による光走査装置の第１の実施例の走査光学
系を含んだ副走査面内の断面図を示す。

【００２５】光源には半導体レーザー１１が用いられて
おり、発散光として射出されたレーザービームはコリメ
ータレンズ２１で緩やかな集束角を持つ集束光ビームに
整形される。コリメータレンズ２１の射出面は、球面収
差を減ずるために光軸に回転対称な非球面形状に形成さ
れている。

【００２６】コリメータレンズ２１を射出した光ビーム
は、入射側が平面で射出側が凹のシリンドリカル面であ
る整形レンズ２２に入射する。整形レンズ２２は主走査
方向にのみ負の屈折力を有しており、入射した集束光ビ
ームは主走査方向には比較的小さな直径の平行な光ビー
ムに変換される。一方、副走査方向においては、コリメ
ータレンズ２１によって変換された集束光ビームのまま
である。以上に述べたコリメータレンズ２１と整形レン
ズ２２とでビーム整形光学系を構成している。

【００２７】すなわち、図４に示すように回転多面鏡３
０の第１の反射面３１に入射する光ビームは、主走査方
向には通常の光走査装置に比べて小さい直径を有する平
行光ビームで、副走査方向には第１の反射面３１上に結
像するような集束光ビームである。なお、回転多面鏡３
０については後ほど説明する。

【００２８】上記のように本発明の第１の実施例におい
ては、半導体レーザー１１から射出した光ビームの直径
がある程度広がった位置で、コリメータレンズ２１で緩
い集束光ビームに変換し、さらにこのコリメータレンズ
２１から距離をおいて凹のシリンドリカルレンズである
整形レンズ２２を配して、主走査方向にのみ平行光ビー
ムに変換する。このため、コリメータレンズ２１の焦点
距離を比較的大きくでき、そのことによってコリメータ
レンズ２１のレンズ面の曲率半径も大きくでき、レンズ
面あるいはそれを成形する金型の加工が容易になる。ま
た、レンズ面の大きさが大きくなることで、収差上レン
ズ面に要求される精度が緩和され製造が容易となると同
時に、被走査面への結像性能も向上することが期待でき
る。

【００２９】また、本発明の第１の実施例においては、
図４に示すように、光源である半導体レーザー１１から
回転多面鏡３０の第１の反射面３１に入射するまでの光
路を長く取れるので、主走査面内で見た場合の第１の反
射面３１から後で述べる伝達光学系の第１の反射鏡５１
までの距離より、第１の反射面３１から光源部までの距
離を長くなる。そのため、図５に示すように、光源部の
上下方向の空間的な制約がなく、特に半導体レーザー１
１の駆動回路基板の大きさを任意に設定できる。そのた
め、半導体レーザー１１の高度な制御、特に階調制御を
行なうための電子回路を半導体レーザー１１の直近に集
積することができる。

【００３０】整形レンズ２２を出た光ビームは、回転多
面鏡３０の第１の反射面３１に入射する。第１の反射面
３１に入射する光ビームが通過するビーム整形光学系の
光軸と、反射された光ビームが通過する伝達光学系の光
軸は、図４に示すように主走査面内では重なっている。
一方、図５に示すように、副走査面内において第１の反
射面３１の垂線とは角度γ１を有している、すなわち副
走査面内で入射角γ１で入射している。従って、第１の
反射面３１で反射され偏向される光ビームと入射光ビー
ムは副走査面内において角度２・γ１をなしており、互
いに干渉することがない。本実施例ではγ１を６゜とし
ている。

【００３１】第１の反射面３１で反射かつ偏向された光
ビームは、伝達光学系を構成する伝達レンズ第１群４１
に入射する。伝達レンズ第１群４１は入射側から順に、
平面と凸のシリンドリカル面からなる第１伝達レンズ、
凸のシリンドリカル面と平面からなる第２伝達レンズ、
凹のシリンドリカル面と平面からなる第３伝達レンズの
３枚で構成され、いずれのレンズも主走査方向にのみ屈
折力を有する。

【００３２】伝達レンズ第１群４１を出た光ビームは、
主走査方向に関しては集束光ビームとなり、伝達レンズ
第１群４１の後ろ側焦点に一旦結像する。一旦結像した
光ビームは発散光ビームとなり、反射鏡５１で反射され
て伝達レンズ第２群４２に向かう。伝達レンズ第２群４
２は、入射側が凸のシリンドリカル面で射出側が平面の
第４伝達レンズ１枚で構成されている。伝達レンズ第２
群４２は副走査方向にのみ屈折力を有する。

【００３３】伝達レンズ第２群４２を出た光ビームは、
伝達レンズ第３群４３に入射する。伝達レンズ第３群４
３は、入射側が平面で、射出側が凸のシリンドリカル面
の第５伝達レンズ１枚で構成されている。伝達レンズ第
３群４３は主走査方向にのみ屈折力を有する。

【００３４】伝達レンズ第３群４３を出た光ビームは、
主走査方向に関してはほぼ平行な光ビームとなる。この
平行光ビームは反射鏡５２で光軸の向きを変えられて、
回転多面鏡３０の第２の反射面３２に入射する。第２の
反射面３２に入射する光ビームは第１の反射面３１での
偏向にともない、第２の反射面３２の中心に追従するよ
う光ビームの中心が移動する。これらの伝達レンズ第１
群４１から第３群４３までの３群のレンズで伝達光学系
を構成している。

【００３５】第２の反射面３２に入射する平行光ビーム
の主走査方向の直径は、第１の反射面３１に入射する平
行光ビームの直径に比べて数倍大きくなるが、第２の反
射面３２の回転移動に追従して光ビームが移動するの
で、反射面の大きさをはみ出ることはない。

【００３６】また、第２の反射面３２に入射する光ビー
ムが通過する伝達光学系の光軸と、偏向された光ビーム
のが通過する走査光学系の光軸は、図４に示すように主
走査面内では重なっている。一方、図６に示すように回
転多面鏡３０の回転軸を含む面内すなわち副走査面内で
は、第２の反射面３２に対して垂直とは異なる斜め方向
に配置されている。この実施例においては、副走査面内
での第２の反射面３２に入射する光ビームが反射面の垂
線に対する角度、すなわち入射角γ２を６゜としてい
る。

【００３７】伝達光学系に置かれている反射鏡５１、反
射鏡５２には、フロートガラスの表面に反射膜を蒸着し
たミラーを用いている。連続的に生産されるフロートガ
ラスは、製造工程の進行方向とその直交方向で平面度が
異なる。本発明の第１の実施例では、その平面度の良好
な方向を主走査方向に一致させることで、安価な反射鏡
が利用可能にしている。なお、ガラスの平面度を維持さ
せるには所定の厚みが必要なことは、研磨ガラスでもフ
ロートガラスでも同様であり、本実施例でも反射鏡５
１、５２には厚み５ｍｍのガラスを用いて十分な平面度
を得ている。

【００３８】また、伝達光学系に限らずビーム整形光学
系に反射鏡を介在させる場合も上記と全く同様に、主走
査方向に平面度の良好な方向を一致させることで、安価
なフロートガラスが使用可能となる。さらに、このよう
なビーム整形光学系に介在する反射鏡は、本発明の第１
の実施例のような回転多面鏡の反射面に光ビームが２度
入射するような光学系のみならず、一般の走査光学系に
おいて、回転多面鏡に光源からの光ビームを導く光学系
に広く適用できる。

【００３９】本発明の第１の実施例の伝達光学系を副走
査断面内で見ると、伝達レンズ第２群４２のみが光学的
に屈折力を有しており、第１の反射面３１と第２の反射
面３２が光学的な共役関係になるように配置されてい
る。このため、回転多面鏡３０の第１の反射面３１の各
々が副走査方向に倒れ誤差をもっていても、反射された
光ビームは第２の反射面３２上では副走査方向に同じ位
置に入射する。すなわち倒れ補正機能を有している。

【００４０】次に、第２の反射面３２で偏向された光ビ
ームは結像レンズ６１、補正レンズ６２に入射して集束
光ビームに整形された後に被走査面７１上に結像する。
結像レンズ６１と補正レンズ６２とで、走査光学系を構
成しており、一定速度で回転する回転多面鏡３０の回転
に伴って、等角速度で走査される光ビームを等線速で被
走査面上７１を走査させる。

【００４１】図６に示すように、結像レンズ６１を出た
光ビームは、第１の折り返し鏡９１で、回転多面鏡３０
の上方に折り返される。この折り返された光ビームはさ
らに第２の折り返し鏡９２で折り返され、補正レンズ６
２に入射する。補正レンズ６２を出た光ビームは最後に
第３の折り返し鏡９３で折り返されて、被走査面７０に
向かう。これら３つの折り返し鏡は光走査装置の容器と
なる光学ケース８２に取り付けられている。

【００４２】このように、走査光学系の光軸を含む副走
査面内で見ると、後で述べるベース部材８１あるいは光
学ケース８２の上に、（Ａ）伝達光学系の第２の反射鏡
５２から回転多面鏡３０の第２の反射面３２に至る部
分、（Ｂ）走査光学系の回転多面鏡３０の第２の反射面
３２から、結像レンズ６１を含み第１の折り返し鏡９１
に至る部分、（Ｃ）第１の折り返し鏡９１から第２の折
り返し鏡９２に至る部分、（Ｄ）第２の折り返し鏡９３
から、補正レンズ６２と経由して第３の折り返し鏡９３
に至る部分、の４段に光路が折り重なっている。

【００４３】本発明の第１の実施例においては、このよ
うな構造をとることで、走査光学系全体の光路長にかか
わらず、光走査装置の走査光学系の光軸方向の長さを短
縮できる。

【００４４】また、走査光学系内においては、光ビーム
が回転偏向するので、回転多面鏡３０の第２の反射面３
２から離れるに従って、走査される光ビームの振れ幅が
増加し、必要な折り返し鏡の幅も増加していく。これに
対して上記のような構造の場合、光学ケース８２の底面
から離れるに従って折り返し鏡の幅も増加するので、折
り返し鏡の両側にその保持部分を設けた場合に、下方
（光学ケース８２の底面側）に位置するレンズや、走査
される光ビームに干渉することが避けられる。

【００４５】また、光学ケースの表面側、すなわち回転
多面鏡や走査光学系を構成するレンズ群が載置されてい
る側に全ての折り返し鏡を配置しているので、組立・調
整・検査作業が容易なため製造費用が低下するととも
に、装置の信頼性も増す。

【００４６】特に本発明の第１の実施例のように、光学
ケース８２の底面に近い側に、伝達光学系が位置する場
合には、伝達光学系を構成する各伝達レンズや反射鏡を
避けて、折り返し鏡の支持部を設けることが容易とな
る。

【００４７】被走査面上７１に光ビームが結像して得ら
れるスポットは、回転多面鏡３０の回転に応じた方向に
直線状に移動して走査線を形成する。本発明の第１の実
施例においては、既に述べたように副走査面内おいて、
回転多面鏡３０の回転軸に対して直角とは異なる方向で
光ビームが入射し、得られる偏向光ビームも回転多面鏡
３０の回転軸に直角な方向とは異なる角度をもって偏向
されるので、偏向光ビームが掃引してできる面は平面で
はなく円錐面となる。従って、結像レンズ６１や補正レ
ンズ６２に入射する光ビームの軌跡も湾曲しているが、
被走査面上７１で得られる走査線は直線となるように、
走査光学系が構成されている。

【００４８】被走査面７１には走査対象物が設置され
る。本発明の光走査装置は主走査方向一方向にしか光ビ
ームを走査しないので、２次元走査を実現させるために
は走査対象物を主走査方向とは直交する副走査方向に移
動させる必要がある。この副走査方向の移動は、平板状
の媒体を直線状に移動させてもよいし、走査線の方向に
平行な回転軸を持つ円筒状の媒体を回転移動させてもよ
い。例えば本発明の光走査装置をレーザービームプリン
ターに用いる場合には、秘走査面７１には感光体が置か
れ、光ビームの走査によって静電潜像を形成する。

【００４９】ここで本発明の第１の実施例の伝達光学系
の光路の配置の特徴について説明する。ここまでで述べ
たように、本発明の第１の実施例では、主走査面内で光
走査装置の走査範囲の中央付近を走査する時点での回転
多面鏡３０の位置において、ビーム整形光学系の光軸と
第１の反射面３１、あるいは回転多面鏡３０の第２の反
射面３２に入射する伝達光学系の光軸と回転多面鏡３０
の第２の反射面３２との位置関係は、各光学系の光軸が
各反射面に対してほぼ垂直になるように配置されてい
る。

【００５０】別の言い方をすると、回転多面鏡の２箇所
の反射面へ光ビームを導く各光学系の光軸が、回転多面
鏡の回転軸に対して、空間的な「ねじれの位置」にな
く、ほぼ交差する状態である。光学系の光軸と反射面の
このような位置関係を以後「正面入射」状態と定義す
る。

【００５１】本発明の第１の実施例では、このように
「正面入射」の配置をとることで、光ビームの断面直径
に対して、回転多面鏡３０の第２の反射面３２の大きさ
を最も有効に使用している。また、回転多面鏡３０の第
１の反射面３１に対して、ビーム整形光学系から入射す
る光ビームは相対的に移動するが、反射点は入射する光
ビームの対してほぼ垂直な方向に移動するので、移動に
対する反射面の大きさも最小限ですむ。

【００５２】このように各反射面の大きさを小さくでき
るので、回転多面鏡３０の大きさを最小にできる。従っ
て、回転多面鏡の慣性２次モーメント、重量、反射面に
働く遠心力を小さくでき、より高い回転数まで回転させ
ることが可能となった。

【００５３】また、図６に示すように伝達光学系を構成
する各レンズや反射鏡と、走査光学系を構成するレンズ
を副走査面内において分離して配置できるので、これら
のレンズや反射鏡が主走査面内において互いに干渉する
ことがないので、レンズの大きさに制約がなく、良好な
光学特性を得ることができる。

【００５４】次に伝達光学系の２つの反射鏡と各レンズ
の位置関係について考察する。上記のように本発明の第
１の実施例では、図５、図６に示すように、伝達光学系
の内で第２の反射鏡５２以降の部分の光軸と、走査光学
系の光軸は副走査面内で角度をもって配置されているの
で、主走査面内ではレンズの大きさに制約がない。

【００５５】さらに本発明の第１の実施例では、回転多
面鏡の第１の反射面３１と第１の反射鏡５１の間に、伝
達レンズ第１群４１が位置しており、第２の反射鏡５２
と第２の反射面３２の間には、伝達レンズ第２群４２、
及び伝達レンズ第３群４３が位置している。すなわち、
第２の反射鏡５２以降の伝達光学系の光軸上にはレンズ
が存在しないので、伝達光学系のレンズと走査光学系の
レンズが主走査面で見ても重なることがない。このた
め、走査光学系のレンズ、特に結像レンズ６１の大きさ
や取り付け方法に制約がなくなり、光学的に最適な位
置、大きさの結像レンズを用いることが可能となる。

【００５６】次に本発明の第１の実施例の伝達光学系と
ビーム整形光学系あるいは走査光学系の位置関係につい
て説明する。

【００５７】また図５あるいは図６でわかるように、伝
達光学系とビーム整形光学系あるいは走査光学系が主走
査面内で重なっている部分において、各レンズやミラー
を支えるベース部材８１に対する光軸の上下関係を見る
と、伝達光学系の上あるいはベース部材８１の底面から
遠い側にビーム整形光学系あるいは走査光学系が重なる
構造となっている。

【００５８】本発明の第１の実施例においては、このよ
うな構造をとることで、ベース部材８１から一体に成形
されていて伝達光学系を構成するレンズや反射鏡を支持
する部分のベース部材８１からの突出高さを低く押さえ
ることが可能となり、これらのレンズや反射鏡を精度よ
くベース部材８１に取り付けることができる。

【００５９】これに対して、走査光学系を構成する結像
レンズ６１、あるいは補正レンズ６２の取り付け精度は
伝達光学系に比べればさほど高くなくてもよいので、ベ
ース部材８１から高い位置に支持しても問題とならな
い。一方、ビーム整形光学系のレンズや光源の位置精度
は非常に厳しいが、あまりに要求精度が厳しいために調
整せざるを得ない。このため、ビーム整形光学系のレン
ズなどを支持する部材自身の位置精度はさほど高くなく
てもよく、むしろ調整の容易な構造が望まれる。この観
点においても、ビーム整形光学系が伝達光学系の上に位
置するほうが、調整作業が容易になり好ましい。

【００６０】さらに本発明の第１の実施例においては、
図８に示すように伝達光学系の各レンズと２枚の反射鏡
及び回転多面鏡を一体の高精度の加工方向で製造された
ベース部材８１に取り付け、他の部分は一般的な製造方
法で製作される光学ケース８２に取り付けている。

【００６１】例えば、ベース部材８１の製造には、金属
をダイキャストで鋳造したものをレンズや反射鏡の取付
面のように精度の必要な部分のみ機械加工を施す方法が
好適である。また、プラスチックの射出成形方法を用い
る場合でも、最近開発されている成形後の収縮の小さい
特殊な成形方法等を用いれば所期の精度が得られる。

【００６２】これに対して、光学ケース８２は一般的な
加工方法で製作可能で、例えばガラス繊維入りのポリカ
ーボネイド樹脂を射出成形することで安価に製造でき
る。また、形状の工夫によっては板金のプレス加工によ
っても製作できる。

【００６３】このように本発明の第１の実施例において
は、精度の必要なベース部材８１を必要最小限の大きさ
にとどめ、それ以外の光学ケース８２を比較的安価な製
造方法で製作することで、装置全体の製造コストを削減
できる。

【００６４】なお、この実施例においては平面的に見て
伝達光学系の上方に位置する結像レンズ６１及び整形レ
ンズ２２は、わざわざ光学ケース８２に取り付けるよ
り、ベース部材８１に取り付ける方が構造が簡単で、そ
のことによりベース部材８１の大きさが増加することも
ないので、ベース部材８１に取り付けてある。

【００６５】次に、本発明の光走査装置の第１の実施例
の伝達光学系の回転多面鏡３０の反射面に対する追従作
用を詳しく説明する。図７は図４で説明した本発明の光
走査装置の伝達光学系を反射鏡５１、反射鏡５２につい
て折り返さずに引伸ばして主走査断面について示した図
である。但し、伝達レンズ第２群４２は、主走査方向に
は屈折力を持たないので省略してある。

【００６６】伝達光学系を主走査方向について見ると、
伝達レンズ第１群４１の後側焦点位置Ｐに、伝達レンズ
第３群４３の前側焦点が一致するように置かれており、
これら２群のレンズ群でアフォーカル光学系を構成して
いる。従って伝達レンズ第３群４３を通過した光ビーム
は再び平行光ビームとなり、反射鏡５２で光軸の向きを
変えられて、回転多面鏡３０の第２の反射面３２に入射
する。

【００６７】いま、第１の反射面３１に入射する平行光
ビームのこの反射面の位置での直径ｗｉとする。伝達光
学系はアフォーカル光学系を構成しているので、第２の
反射面３２の位置では直径ｗｏの平行な光ビームに変換
される。ここで伝達レンズ第１群４１の焦点距離をｆ
１、伝達レンズ第３群４３の焦点距離をｆ２とすると、
ｗｏをｗｉで除した光ビームの直径の比の値は、ｆ２を
ｆ１で除した値に等しい。

【００６８】ここで、回転多面鏡３０がθ１だけ回転す
ると、第１の反射面３１で光ビームは２・θ１だけ偏向
される。偏向された光ビームは伝達レンズ第１群４１、
同第３群４３を通過して、角度θ２で偏向される。この
光ビームは点Ｑで光軸と交差する。交差した後に第２の
反射面３２に入射する位置において、偏向された光ビー
ムと光軸との距離はδとなり、このδは回転多面鏡３が
θ１回転したときの反射面の移動量に等しい。

【００６９】このとき、偏向された光ビームは第２の反
射面３２に対して角度θ２だけ入射角度が増大する側に
偏向するので、第２の反射面で反射された光ビームの走
査角θｓは、θｓ＝２・θ１＋θ２とあらわされる。す
なわち、通常の１度しか回転多面鏡に入射しない方式、
あるいは第２の反射面３２に対して光ビームが平行移動
しながら追従する方式に比べて光ビームの偏向角をθ２
だけ増大させることができる。

【００７０】ところで、上記のように回転多面鏡の第１
の反射面３１で偏向された光ビームの中心光線が伝達光
学系の光軸と交差する場所が回数がＱ点のみの１箇所で
ある場合には、伝達光学系の途中にある光路折り返しの
ための反射鏡の数が偶数であると、第２の反射面３２の
回転移動方向と光ビームが移動する方向が一致する。

【００７１】より一般的に検討すると、偏向された光ビ
ームが光軸と交差する回数が奇数回のときは、折り返し
の反射鏡の数を偶数にすればいいことがわかる。伝達光
学系の折り返しの反射鏡は、その平面度が被走査面への
結像性能に影響を及ぼし、かつ反射率によって光学系の
パワー効率が低下させるので、なるべく数が少ない方が
よい。しかし、少なくとも１枚の反射鏡がないと、同一
の回転多面鏡に光ビームを戻すことができないので、最
小値は１となる。

【００７２】また、回転多面鏡の第１の反射面から第２
の反射面までの距離を短くするためには、偏向された光
ビームが光軸と交差する回数も少ないほうがよく、現実
的にはまったく交差しないか、１回だけ交差するように
設定するのが望ましい。

【００７３】これらの条件を考え合わせると、以下の４
つの組み合わせが現実的な選択肢である。（１）偏向された光ビームが光軸と交差する回数が０回
で、折り返しの反射鏡の数が１枚。（２）偏向された光ビームが光軸と交差する回数が０回
で、折り返しの反射鏡の数が３枚。（３）偏向された光ビームが光軸と交差する回数が１回
で、折り返しの反射鏡の数が２枚。（４）偏向された光ビームが光軸と交差する回数が１回
で、折り返しの反射鏡の数が４枚。

【００７４】ところが（１）の場合では、反射鏡の数が
１であって、本発明のように回転多面鏡の２つの異なる
反射面に対して同時に「正面入射」状態を実現すること
ができないので採用できない。

【００７５】また、（２）の場合は反射鏡の数が多いた
め、反射鏡の平面度の影響により結像性能が劣化する危
険性が増す。また、１つの反射鏡あたりの反射率を８５
％とすると、反射鏡３面を経由した場合の光パワーの効
率は６１％になってしまう。さらに、各反射面の取り付
け角度精度がそれぞれ光軸の方向に影響を与えるので、
光ビームが通過する位置精度を確保する上でも好ましく
ない。同様に（４）の場合はもう１枚反射鏡の数が増加
するので、上記（２）の課題はより厳しくなる。

【００７６】従って、本発明に第１の実施例では、図４
に示すように、上記の（３）に相当する伝達光学系の光
路の折り返しの反射鏡の数を２とし、伝達光学系の中を
偏向されて移動する光ビームと伝達光学系の光軸との交
差個所を１ヵ所にすることで、回転多面鏡３０への光ビ
ームの入射を正面入射とした上で、反射鏡の数を最小に
して光パワーの減衰を小さくすると同時に、伝達光学系
の光路長も短縮することが可能となった。

【００７７】次に回転多面鏡３０の反射面数について説
明する。本発明の第１の実施例においては、回転多面鏡
３０の面数を４の倍数である１２としている。回転多面
鏡３０の面数を４の倍数とすることで、回転多面鏡３０
の同時に使用する２つの反射面のなす角度を９０度とす
ることが可能である。回転多面鏡３０の回転軸に対する
反射面の倒れ誤差や位置誤差の内、１回転の中で緩やか
に（おおむね正弦波状に）変化する成分については、２
つの反射面の位相が９０度ずれているため、第１の反射
面３１、第２の反射面３２の両方が同時に最悪の値とな
る場合がないので、反射面の倒れ誤差や位置誤差の影響
を緩和できる。また、この効果は本発明の実施例のよう
に正面入射する構成をとる光学系のみならず、同一の回
転多面鏡に光ビームが２度入射する光走査装置に広くあ
てはまるものである。

【００７８】また、図４に示すように主走査面内におい
て第１の反射面３１に入射する光ビームと、伝達光学系
を経由して第２の反射面３２に入射する光ビームのなす
角度ηを９０度とすることが可能となった。このように
配置することで、第１の反射面３１から第２の反射面３
２に至る光軸上の距離を適切に確保でき、最適な構成の
伝達光学系を得ることができる。

【００７９】さらに、光走査装置の機構的な設計を考え
ると、ビーム整形光学系の光軸と、走査光学系の光軸が
直交している方が、各要素をレイアウトするのが容易で
あるというで利点もある。

【００８０】一方、回転多面鏡の加工方法を考察する
と、反射面の加工機械における割り出し角度が整数に限
定されることが多い。つまり隣接反射面の角度が３６０
の約数となる。従って、回転多面鏡の形状を正多角形
（正多面体）にするためには、１０面、１２面、１５
面、１８面等の面数の多面鏡は加工できるが、１１面、
１３面、１４面、１６面、１７面は加工できない場合が
ある。この条件と上記に述べた４の倍数である条件とを
考慮すると、本発明の第１の実施例に示すごとく回転多
面鏡３０の面数Ｎは１２面であるのが、装置の設計上
も、多面鏡の加工上も好適である。

【００８１】もちろん、回転多面鏡の各反射面のなす角
度を均等ではないようにすれば上記の制約はないが、各
反射面の大きさが不同になり、小さい反射面にあわせて
光学系を設計せねばならぬため多面鏡の大きさには無駄
が生ずる。

【００８２】次に本発明の第１の実施例の光ビーム検出
方法について説明する。一般に光走査装置を画像記録装
置や画像入力装置に応用する場合には、各走査の基点と
なる同期信号を発生させる手段が必要になる。本発明の
光走査装置の第１の実施例においては、被走査面上の有
効走査領域を走査する手前の位置で、光ビームを光ビー
ム検出器６３に導き、光ビームの到達を電気信号に変換
することで同期信号を得ている。この光ビーム検出器６
３は必ずしも被走査面上７１になくてもよい。しかし、
光走査装置としては、この光ビーム検出器６３の位置か
ら有効走査領域の後端までが所要の走査範囲となる。

【００８３】より詳しく説明すると、回転多面鏡３０で
偏向された光ビームは、結像レンズ６１で主走査方向に
集束光ビームに変換された後に、第１の折り返し鏡９
１、第２の折り返し鏡９２で折り返され、図９に示すよ
うに補正レンズの直前に設けられた分離鏡６４で本来の
被走査面７１へ向かう光路とは分離された後に、再び第
２の折り返し鏡９２を経て、光ビーム検出レンズ６５で
副走査方向に集束する光ビームに変換された後に、光ビ
ーム検出器６３に入射する。図９では光ビーム検出器６
３に入射する光ビームをＬｓという記号で示している。

【００８４】このように、本願の第１の発明において
は、折り返し鏡を何枚も用いて走査光学系の光路を複雑
に折り返したような光走査装置においても、検出用の光
ビームを検出器に導く反射鏡を新たに設ける必要がない
ため、走査光学系の構成が非常にシンプルになる。

【００８５】回転多面鏡３０の第２の反射面３２を基準
とすると、光ビーム検出器６３は走査光学系の光軸上に
おいては被走査面７１と同じ距離にある。また、副走査
面内でみると、光ビーム検出器６３の位置は、被走査面
７１と同様に回転多面鏡３０の第２の反射面３２に対し
て光学的に共役となるように、光ビーム検出レンズ６５
が設けられている。

【００８６】光ビームの偏向の周期の中で、光ビームが
分離鏡６４を横切る間は被走査面７１には光ビームは到
達しない。光ビーム検出器６３で、光ビームの到達を検
出するためには、光ビームが光ビーム検出器６３に達す
る直前に、光源を点灯させる必要がある。この点灯期間
における光ビームが、補正レンズ６２に入射しないよう
に、分離鏡６４の取付部の走査上流に位置する部分に
は、遮蔽板６６が設けられている。

【００８７】また、本願の第２の発明においては、図８
に示すように、主走査面内において、光ビーム検出器６
３の表面は入射してくる光ビームに対して傾斜してお
り、光ビーム検出器６３の素子を封入してあるパッケー
ジの表面、あるいは素子自体の表面で反射される反射光
Ｌｇは、第２の折り返し鏡９２で反射されて上記の遮蔽
板６６に向かうため、補正レンズ６２を通過して被走査
面７１に達してしまうことを防止している。

【００８８】次に本発明の第１の実施例の光走査装置の
ゴースト像の発生を防止する構造について説明する。本
発明の第１の実施例においては、図１０に示すように反
射面３３と結像レンズ６１の間に遮蔽板３４を設けて、
平面である伝達レンズ第１群の第１伝達レンズの入射面
で反射された光ビームが、結像レンズ６１に入射するの
を防止している。また遮蔽板３４は、回転多面鏡３０の
第２の反射面３２で偏向される本来の走査光ビームを遮
らない位置に置かれていることは言うまでもない。

【００８９】なお、光学系の構成によっては、ゴースト
像を生じさせる光ビームは第１の反射面３１に隣接する
反射面３３ではなくさらに隣の反射面である場合も有り
得る。そのような場合でも問題となる反射面と結像レン
ズ３１の間に遮蔽板３４を置くことで全く同様な効果を
有する。

【００９０】次に以上に述べた第１の実施例の光学系の
調整方法について図２、図４を用いて説明する。ビーム
整形光学系から出た整形光ビームは回転多面鏡３０の第
１の反射面３１に入射するが、その光軸の延長線上に、
副走査方向に平行なエッジを持つナイフエッジ（Ｍ）８
３、主走査方向に平行なエッジを持つナイフエッジ
（Ｓ）８４が光学ケース８２と一体に設けられている。
またこれらのナイフエッジの先端がビーム整形光学系の
光軸Ｌ１と一致している。なお、本実施例では光学ケー
ス８２の側壁の下部を切り欠いてナイフエッジ（Ｓ）８
４を設けている。

【００９１】この２つのナイフエッジの周辺には、図４
に示すように前記のビーム整形光学系の光軸上におい
て、ナイフヘッジ（Ｍ）８３の手前に切り欠き部Ａ、ナ
イフエッジ（Ｍ）８３とナイフエッジ（Ｓ）８４の間に
切り欠き部Ｂが設けられており、ナイフエッジの通過前
後の光パワーを検出するためのセンサが進入できるよう
になっている。

【００９２】実際の調整作業は、回転多面鏡３０を取り
外した状態で、ビーム整形光学系を通過した光ビームを
上記の２つのナイフエッジに照射することで行なう。ビ
ーム整形光学系を通過した光ビームは、主走査方向にお
いては平行な光ビームである。一方、副走査方向におい
ては回転多面鏡３０の第１の反射面３１に結像するよう
な集束光ビームである。従って、ナイフエッジの位置に
おいては、光ビームは副走査方向にはある程度広がって
いる。

【００９３】まず、上記の切り欠き部Ａに光パワーを検
出するセンサを挿入し、光ビームのパワーを測定する。
次に切り欠き部Ｂにセンサを挿入し、ナイフエッジ
（Ｍ）８３を通過する光ビームの光パワーを測定する。
このときナイフエッジ（Ｍ）８３の先端はビーム整形光
学系の光軸に一致しているので、切り欠き部Ｂでの光パ
ワーを切り欠き部Ａで計った光パワーのちょうど半分に
なるように半導体レーザー１１あるいはコリメータレン
ズ２１を主走査方向に調整すれば、ビーム整形光学系の
主走査方向の調整が正しく行われたことになる。

【００９４】同様に切り欠き部Ｂの光パワーとナイフエ
ッジ（Ｓ）８４の後ろ側、すなわち光学ケース８１の外
側の光パワーを比較し、ちょうど半分の光パワーにるよ
うに半導体レーザー１１あるいはコリメータレンズ２１
を副走査方向に調整すれば、ビーム整形光学系の副走査
方向の調整が終わる。既に述べたようにナイフエッジの
位置では副走査方向には光ビームが広がっているので、
検出精度は低下するが実用上は十分な精度であり問題は
ない。

【００９５】このような調整方法を用いることで、光学
ケース８２に半導体レーザー１１とビーム整形光学系を
取り付けただけで他の光学素子を取り付けない状態で調
整作業が可能となるので、回転多面鏡３０の反射面３１
以降に位置する光学素子の誤差の影響を受けずに正確な
調整が可能となる。

【００９６】また、光走査装置の組立工程の中間ステッ
プでの光学特性の確認が可能であるので、段階的な品質
保証が可能となり、製品の品質確保作業が容易になる。

【００９７】さらに、ナイフエッジを通過する光パワー
を比較するだけで調整作業が行えるので、被走査面７１
上で結像性能を測定する場合に必要となるような大がか
りな測定装置が不要となる。

【００９８】その上、２つのナイフエッジは光学ベース
８２に一体に成形されているので、別部材で構成された
治具を使用する場合に比べて、光ビームの位置を正確に
調整することが可能となる。

【００９９】このようなビーム整形光学系の光軸と直交
方向への光ビームの位置の調整作業は、半導体レーザー
１１を移動させて行うか、あるいはコリメータレンズ２
１を移動させても行える。本実施例では半導体レーザー
１１をその駆動回路を実装した回路基板と一体で、光軸
と直交方向の上下左右に移動させて調整しているが、コ
リメータレンズ２１を移動させても同様の効果が発揮さ
れる。

【０１００】このように、調整されたビーム整形光学系
を射出した光ビームも、伝達光学形に存在する反射鏡５
１、反射鏡５２や、走査光学系の３つの折り返し鏡を通
過することで、各ミラーの副走査方向の取付角度精度の
影響を受け、補正レンズ６２に副走査方向に入射する位
置が変動する。

【０１０１】本発明の第１の実施例においては、伝達光
学系の第１の反射鏡５１あるいは第２の反射鏡５２、さ
らに走査光学系内の第１の折り返し鏡９１、第２の折り
返し鏡９２、第３の折り返し鏡９３の５箇所の反射ミラ
ーのうちのいずれかを副走査面内に回転させることで、
補正レンズ６２に入射する光ビームの位置を調整してい
る。

【０１０２】例えば第１の反射鏡５１を副走査面内で回
転させて調整することで、他の反射ミラーの調整は不要
になる。特に第１の反射鏡５１は上記の５つの反射ミラ
ーの中で最も光源に近いので、それより下流にある反射
ミラーを調整する場合に比べて、光路の途中の誤差を小
さくできる。

【０１０３】このように補正レンズ６２に対する光ビー
ムの副走査方向の位置を基準に、上記の５箇所の反射ミ
ラーの内の１つの副走査方向の角度を調整することで、
他の４箇所の反射ミラーを調整する必要はなくなる。さ
らに、１箇所の反射ミラーを調整するだけで、補正レン
ズ６２に対して光ビームを副走査方向において正確な位
置に入射させることが可能になり、光ビームの被走査面
上での良好な結像性能を得ることができる。

【０１０４】また、補正レンズ６２上において副走査方
向に光ビームの入射位置が所定の範囲に入るように調整
されるので、補正レンズ６２の直後にある被走査面７１
上に結像するスポット、あるいはその軌跡として形成さ
れる走査線の副走査方向の位置もおおむね正規の位置に
おかれる。

【０１０５】あるいは本発明の第１の実施例において
は、回転多面鏡の第１の反射面３１以降にある５箇所の
反射ミラーの調整は一切行わず、第１の補正レンズ６２
を副走査方向に変位させることで、補正レンズ６１に入
射する光ビームに対する副走査方向の相対位置を所定の
範囲にしている。そして、このような調整を補正レンズ
６２の左右、すなわち走査の開始端、終了端で独立して
行うことができるので、開始側、終了側それぞれ独立し
て最適な結像性能をうることができる。

【０１０６】次に本発明の第２の実施例について説明す
る。

【０１０７】図１１は、本発明による光走査装置の第２
の実施例の主走査面内での配置図である。

【０１０８】光源である半導体レーザー１１より放射さ
れた発散光ビームは、コリメータレンズ１２１でほぼ平
行な光ビームに変換される。さらに平行な光ビームは整
形レンズ１２２で、副走査方向に集束する光ビームに変
換される。この集束光ビームの副走査方向の結像点付近
に反射面１３１が位置するように、回転多面鏡１３０が
配置されている。コリメータレンズ１２１と整形レンズ
１２２でビーム整形光学系を構成している。

【０１０９】反射面１３１で偏向された光ビームは結像
レンズ１６１により主走査方向に集束する光ビームに変
換される。結像レンズ１６１を出た集束光ビームは、補
正レンズ１６２により副走査方向にも集束光ビームに変
換され、被走査面７１上にスポットとして結像する。さ
らに副走査方向については、反射面１３１と被走査面７
１が光学的な共役関係を満たすように補正レンズ１６２
の屈折力が定められている。被走査面７１には、走査対
象物が設けられるのは先の第１の実施例と同じである。
これら結像レンズ１６１と補正レンズ１６２で走査光学
系を構成している。

【０１１０】次に本実施例の走査光学系の副走査断面で
の構造を図１２を用いて説明する。結像レンズ１６１を
出た光ビームは、第１の折り返し鏡１９１で、回転多面
鏡１３０の上方に折り返される。この折り返された光ビ
ームはさらに第２の折り返し鏡１９２で折り返され、補
正レンズ１６２に入射する。補正レンズ１６２を出た光
ビームは最後に第３の折り返し鏡１９３で折り返され
て、被走査面７１に向かう。これら３つの折り返し鏡は
光走査装置の容器である光学ケース１８２に取付けられ
ている。

【０１１１】本発明の第２の実施例においては、走査光
学系の光軸を含む副走査面内で見ると、後で述べる光学
ケース１８２の上に、（Ａ）走査光学系の回転多面鏡１
３０の反射面１３１から、結像レンズ１６１を経て第１
の折り返し鏡１９１に至る部分、（Ｂ）第１の折り返し
鏡１９１から第２の折り返し鏡１９２に至る部分、
（Ｃ）第２の折り返し鏡１９３から、補正レンズ１６２
と経由して第３の折り返し鏡１９３に至る部分、の３段
に光路が折り重なっている。

【０１１２】本発明の第２の実施例においては、このよ
うな構造をとることで、回転多面鏡１３０による光ビー
ムの偏向角が小さいために走査光学系の焦点距離が長
く、反射面１３１から被走査面１７０までの光路長が長
い光走査装置においても、光路を折り畳むことにより光
走査装置の光軸方向の全長を短縮できる。

【０１１３】また、走査光学系内においては、光ビーム
が回転偏向されるので、回転多面鏡１３０の反射面１３
１から離れるに従って、走査される光ビームの振れ幅が
増加し、必要な折り返し鏡の幅も増加していく。これに
対して上記のような構造の場合、光学ケース１８２の底
面から離れるに従って折り返し鏡の幅も増加するので、
折り返し鏡の両側にその保持部分を設けた場合に、下方
（光学ケース１８２の底面側）に位置するレンズや、走
査される光ビームに干渉することが避けられる。

【０１１４】また、光学ケース１８２の表面側、すなわ
ち回転多面鏡や走査光学系を構成するレンズ群が載置さ
れている側に全ての折り返し鏡を配置しているので、組
立・調整・検査作業が容易なため製造費用が低下すると
ともに、装置の信頼性も増す。

【０１１５】本発明の光走査装置の第２の実施例におい
ても、被走査面上の有効走査領域を走査する手前の位置
で、光ビームを光ビーム検出器１６３に導き、光ビーム
の到達を電気信号に変換することで同期信号を得てい
る。光走査装置としては、この光ビーム検出器１６３の
位置から有効走査領域の後端までが所要の走査範囲とな
る。

【０１１６】光ビーム検出器１６３に向かう光ビーム
は、補正レンズ１６２の直前に設けられた分離鏡１６４
で本来の被走査面７１へ向かう光路とは分離された後
に、第２の折り返し鏡１９２を経て、光ビーム検出レン
ズ１６５で副走査方向に集束する光ビームに変換された
後に、光ビーム検出器１６３に入射する。光ビーム検出
レンズ１６５の機能は、第１の実施例と同様であり説明
は省略する。

【０１１７】このように本願の第１の発明においては、
第２の実施例のように折り返し鏡を何枚も用いて走査光
学系の光路を複雑に折り返したような光走査装置におい
ても、検出用の光ビームを検出器に導く反射鏡を新たに
設ける必要がないため、走査光学系の構成が非常にシン
プルになる。

【０１１８】さらに、光ビームの到達を検出するための
点灯期間における光ビームが、補正レンズ１６２に入射
しないように、分離鏡１６４の取付部の走査上流に位置
する部分には、遮蔽板１６６が設けられている。

【０１１９】また、本願の第２の発明においては、図１
１に示すように第２の実施例についても、主走査方向に
おいて、光ビーム検出器１６３の表面は入射してくる光
ビームに対して傾斜しており、光ビーム検出器１６３の
素子を封入してあるパッケージの表面、あるいは素子自
体の表面で反射される反射光は、第２の折り返しミラー
１９２で反射されて上記の遮蔽板１６６に向かうため、
補正レンズ１６２を通過して被走査面１７１に達してし
まうことがなく、被走査面を不要に照射することが防止
できる。

【０１２０】半導体レーザー１１、回転多面鏡１３０や
各レンズは光学ケース１８２に取り付けられている。ビ
ーム整形光学系の光軸の延長上には、光学ケース１８２
と一体に形成された副走査方向に平行なエッジを持つナ
イフエッジ（Ｍ）１８３、主走査方向に平行なエッジを
持つナイフエッジ（Ｓ）１８４が設けられている。これ
ら２つのナイフエッジの構造、働き及びこれらを用いた
調整方法は、第１の実施例と全く同様であるので説明を
割愛する。

【０１２１】ただし、これら２つのナイフエッジは光学
ケース１８２の底面から突起として形成されているの
で、第１の実施例の場合のように光パワーを検出するセ
ンサを挿入する切り欠き部を設ける必要はない。

【０１２２】このように本願の第２の発明においては、
第２の実施例でも第１の実施例と同様に、光学ケース１
８２に半導体レーザー１１とビーム整形光学系を取り付
けただけで他の光学素子を取り付けない状態で調整作業
が可能となるので、走査光学系の光学素子の誤差の影響
を受けずに正確な調整が可能となる。

【０１２３】また、光走査装置の組立工程の中間ステッ
プでの光学特性の確認が可能であるので、段階的な品質
保証が可能となり、製品の品質確保作業が容易になる。

【０１２４】さらに、ナイフエッジを通過する光パワー
を比較するだけで調整作業が行えるので、被走査面７１
上で結像性能を測定する場合に必要となるような大がか
りな測定装置が不要となる。

【０１２５】あるいは、２つのナイフエッジは光学ベー
ス８２に一体に成形されているので、別部材で構成され
た治具を使用する場合に比べて、光ビームの位置を正確
に調整することが可能となる。

【０１２６】

【発明の効果】以上で述べたように本願の第１の発明の
光走査装置では、光ビーム検出器に向かう光ビームが、
折り返し鏡で反射された後に、補正レンズの直前に設け
られた分離鏡で本来の被走査面へ向かう光路とは分離さ
れた後に、再度同じ折り返し鏡を経て、光ビーム検出器
に入射するように構成することで、折り返し鏡を何枚も
用いて走査光学系の光路を複雑に折り返したような光走
査装置においても、検出用の光ビームを検出器に導く反
射鏡を新たに設ける必要がないため、走査光学系の構成
が非常にシンプルになるという効果を有している。

【０１２７】また本願の第２の発明の光走査装置では、
主走査方向において、光ビーム検出器の表面を入射して
くる光ビームに対して傾斜させ、光ビーム検出器の素子
を封入してあるパッケージの表面、あるいは素子自体の
表面で反射される反射光を先の折り返しミラーで反射さ
れて、分離鏡の走査方向上流に設けられた遮蔽板に向か
うよう構成した場合には、素子自体あるいはパッケージ
の表面で反射された光ビームが、補正レンズを通過して
被走査面に向かうことがなく、被走査面を不要に照射す
ることが防止できるという効果を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における光走査装置の全
体の概観を示す斜視図である。

【図２】本発明の第１の実施例における光走査装置にお
いて長尺レンズ及び第３の折り返し鏡を除いて描いた全
体の概観を示す斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施例における光走査装置の走
査光学系を含む主走査面内での平面図である。

【図４】本発明の第１の実施例における光走査装置の伝
達光学系を含む主走査面内での平面図である。

【図５】本発明の第１の実施例における光走査装置のビ
ーム整形光学系を含む副走査面内での断面図である。

【図６】本発明の第１の実施例における光走査装置の走
査光学系を含む副走査面内での断面図である。

【図７】本発明の第１の実施例における光走査装置の伝
達光学系の主走査面内における展開図である。

【図８】本発明の第１の実施例における光走査装置の光
学ベースと光学ケースの関係を示す斜視図である。

【図９】本発明の第１の実施例における光走査装置の光
ビーム検出器に光ビームを導く光学系の斜視図である。

【図１０】本発明の第１の実施例における光走査装置の
回転多面鏡の周囲と遮蔽板を示す平面図である。

【図１１】本発明の第２の実施例における光走査装置の
主走査面内での平面図である。

【図１２】本発明の第２の実施例における光走査装置の
走査光学系を含む副走査面内での断面図である。

【符号の説明】

１１、１１１・・・・半導体レーザー２１、１２１・・・・コリメータレンズ２２、１２２・・・・整形レンズ３０、１３０・・・・回転多面鏡４１、４２、４３・・・伝達レンズ５１、５２・・・・反射鏡６１、１６１・・・・結像レンズ６２、１６２・・・・補正レンズ６３、１６３・・・・光ビーム検出器７１・・・・被走査面８１・・・・光学ベース８２、１８２・・・・光学ケース９１、９２、９３、１９１、１９２、１９３・・・・
折り返し鏡

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、前記光源から射出される光ビーム
を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向された走
査光ビームを所定の被走査面に結像させる走査光学系
と、前記走査光学系の光路中にあって前記走査光学系の
光軸を折り曲げるための折り返し鏡と、前記走査光ビー
ムが所定の位置に到達したことを検出する光ビーム検出
器と、前記光ビーム検出器に走査光ビームを導くための
分離鏡を有し、前記光ビーム検出器の検出信号に基づい
て前記走査光ビームで前記被走査面を走査する光走査装
置において、前記折り返し鏡で反射された走査光ビーム
が前記分離鏡で分離され、再度前記折り返し鏡で反射さ
れて前記光ビーム検出器に入射することを特徴とする光
走査装置。
【請求項２】前記偏向器は少なくとも第１の反射面と第
２の反射面を有する回転多面鏡であって、前記光源から
射出される光ビームを前記第１の反射面で偏向し、前記
回転多面鏡の前記第１の反射面により偏向された光ビー
ムを前記回転多面鏡の前記第２の反射面に入射させる伝
達光学系を有し、前記第２の反射面で偏向された走査光
ビームを前記走査光学系で走査することを特徴とする請
求項２記載の光走査装置。
【請求項３】光源と、前記光源から射出される光ビーム
を偏向する偏向器と、前記偏向器によって偏向された走
査光ビームを所定の被走査面に結像させる走査光学系
と、前記走査光ビームが所定の位置に到達したことを検
出する光ビーム検出器と、前記光ビーム検出器に走査光
ビームを導くための分離鏡を有し、前記光ビーム検出器
の検出信号に基づいて前記走査光ビームで前記被走査面
を走査する光走査装置において、前記光ビーム検出器に
入射する光ビームに対して、前記光ビーム検出器を構成
する検出素子表面あるいは素子を封入したパッケージ表
面を主走査面内において垂直とは異なる方向に傾けて設
置し、前記検出素子表面あるいは前記パッケージ表面で
反射された光ビームが、前記分離鏡に対して主走査方向
上流側に向かうようにしたことを特徴とする光走査装
置。
【請求項４】前記偏向器は少なくとも第１の反射面と第
２の反射面を有する回転多面鏡であって、前記光源から
射出される光ビームを前記第１の反射面で偏向し、前記
回転多面鏡の前記第１の反射面により偏向された光ビー
ムを前記回転多面鏡の前記第２の反射面に入射させる伝
達光学系を有し、前記第２の反射面で偏向された走査光
ビームを前記走査光学系で走査することを特徴とする請
求項３記載の光走査装置。