KR100943544B1 - 광주사장치 및 그것을 사용한 화상형성장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 광주사장치 및 그것을 가지는 화상형성장치는, 광원, 편향장치, 상기 편향장치에 의해 편향된 광속을 피주사면에 결상시키는 적어도 1매의 결상광학소자를 가진 결상광학계, 및 상기 상기 결상광학소자와 상기 피주사면 사이에 배치된 적어도 1매의 반사형 광학소자를 구비하고, 상기 편향된 광속은 상기 결상광학소자의 제 1 투과면 및 제 2 투과면의 순서로 통과하고, 상기 반사형 광학소자에 의해 반사된 후, 상기 광속은 결상광학소자의 제 3 투과면 및 제 4 투과면의 순서로 통과하고, 상기 광속이 재통과하는 결상광학소자의 주주사단면 내의 축상 합성파워를 φ, 반사형 광학소자의 주주사단면 내의 축상 합성파워를 φM이라 할때, ｜φM / φ| < 0.1의 관계를 만족시킨다.

Description

광주사장치 및 그것을 사용한 화상형성장치{OPTICAL SCANNING DEVICE AND IMAGE FORMING APPARARTUS USING THE SAME}

본 발명은 광주사장치 및 그것을 사용한 화상형성장치에 관한 것이다. 본 발명은 전자사진 프로세스를 가지는 레이저 빔 프린터(LBP)나 디지털 복사기나 멀티펑션 프린터(다기능 프린터) 등의 화상형성장치에 특히 적합하다.

종래부터 레이저 빔 프린터(LBP)나 디지털 복사기나 멀티펑션프린터 등에는 광주사장치가 사용되고 있다.

이러한 광주사장치에 있어서 화상신호에 따라 광원수단으로부터 광변조되어 출사한 광속(광빔)을, 예를 들면, 회전 다면경(다각형 미러)으로 이루어진 광편향기에 의해 주기적으로 편향시키고 있다.

그리고, 편향된 광속을 fθ특성을 가지는 결상광학계에 의해, 감광성의 기록매체(감광드럼)의 면에 스폿형상으로 집속시켜, 감광드럼 면을 광주사해서 화상기록을 실시하고 있다.

한편, 장치 전체의 컴팩트화를 위해 결상광학계를 1매의 결상렌즈로 구성한 광주사장치가 여러 가지 제안되어 있다(특허 문헌 1 내지 5 참조).

도 35는 결상광학계를 1매의 결상렌즈로 구성한 종래의 광주사장치의 주요부 개략도이다.

도 36은 도 35의 주주사방향의 주요부의 단면도(주주사단면도)이다.

도 35 및 도 36에 있어서, 광원수단(1)으로부터 출사한 단일 또는 복수의 발산 광속은 콜리메이터렌즈(3)에 의해 평행광속으로 변환된다. 다음에, 조리개(2)에 의해 상기 광속을 제한하고, 그 후에, 부주사 방향으로만 특정의 굴절력을 가지는 실린드리칼렌즈(4)에 입사한다.

주주사단면 내에서는, 실린드리칼렌즈(4)에 입사한 평행광속은 변화되지 않고 렌즈의 외부로 사출한다.

한편, 부주사단면 내에서는, 상기 광속을 집속해서 다각형 미러로 이루어진 광편향기(5)의 편향면(반사면)(5a)에 선형상의 상으로서 결상한다.

　그리고, 광편향기(5)의 편향면(5a)에 의해 편향된 광속을 fθ특성을 가지는 결상렌즈(6)를 개재하여 감광드럼면(피주사면)(8) 상에 도광한다.

광편향기(5)를 화살표 A방향으로 회전시킴으로써, 단일 또는 복수의 광속으로 감광드럼면(8)을 화살표 B방향(주주사방향)으로 광주사해서 화상정보를 감광드럼면 상에 기록한다.

여기서, 도 35에 있어서, (18)은 동기 검출용의 미러를 나타내고, (19)는 동기 검출용 센서를 나타낸다, 도 36에 있어서, (9)는 모터를 니타내고, (10)은 모터 기판을 나타낸다. (11)은 광학상자를 나타내고, (12)는 광주사장치를 나타낸다.

특허문헌 4에는 결상광학계로서 1매의 결상렌즈의 하나의 면이 반사면을 형 성하는 인-미러렌즈를 사용한 광주사장치가 개시되어 있다.

이 인-미러렌즈는 렌즈 두께(투과면과 반사면과의 거리)를 작게 해서 두꺼운 렌즈 성형에 의해 발생될 수 있는 내부 왜곡이나 성형시간의 증대 등의 불편함을 감소시킨다.

또한, 광로를 구부림(bending)으로써 장치 전체의 소형화를 도모하고 있다.

특허문헌 5에는, 광편향기 후의 광학계에, 각각 자유형상의 곡면으로 이루어진 투과면과 반사면을 가진다. 투과면을 투과한 광편향기로부터의 광속을 반사면에 의해 반사해서, 투과면을 재투과시킨 광주사장치가 개시되어 있다.

[특허문헌]

1) 일본국 특개평 8－248308호 공보

2) 일본국 특개평 10－48552호 공보

3) 일본국 특개평 10－288745호 공보

4) 일본국 특개평 9－68664호 공보

5) 일본국 특개 2003－287695호 공보

종래의 1매의 결상렌즈를 사용한 광주사장치에는 후술하는 몇 가지 문제점을내포하고 있다.

일반적으로 1매의 결상렌즈를 사용해서 fθ 보정 및 상면만곡의 보정을 양립 시키려고 하면, 설계 자유도의 제한 때문에 편향수단(광편향기)으로부터 피주사면까지의 거리가 길어지는 경향이 있다.

다음의 몇 가지 방법에 의해 광주사장치 자체를 한층 더 컴팩트하게 할 수 있다.

(1) 편향수단으로부터 피주사면까지의 광학적인 거리를 짧게 하는 것; 또는

(2) 화상형성장치 본체의 배치에 맞도록 미러 등을 사용하여 광로를 꺽어 접는(folding) 것.

상기 방법(1)에 관해서, 예로서는 편향수단으로서의 다각형 미러의 면의 수를 줄이고, 주사 화각을 넓혀서 광로를 단축하는 광학계가 있다

이 타입의 광학계는 화상단부에서의 주주사 방향의 초점심도의 문제를 내포하고 있다.

주주사단면 내에 있어서 화상단부에 입사하는 광속의 주광선과 피주사면에 수직인 면과의 이루는 각도를 α라 할 때, 초점심도는 cos³α에 비례해서 감소한다.

일반적으로 상기 각도 α가 40°보다 커지면, 결상렌즈의 제조오차에 의한 초점의 불균일이나, 광주사장치와 감광드럼 사이의 거리의 불균일 등을 초점심도 내로 제어하는 것이 곤란해진다.

또한, 이러한 광학계를 멀티빔 레이저광원을 써서 사용했을 경우, 복수의 광속이 감광드럼면에 경사지게 입사하는 결과로써, 주주사 방향의 지터가 크게 발생하게 된다.

또한, 다각형 미러의 면의 수를 줄이면, 고속화의 관점으로부터 불리하게 된다.

한편, 결상광학계의 렌즈매수를 증가시켜 설계자유도를 증가시킴으로써 각도 α를 유지하면서 광로길이를 단축하는 방법도 있다.

그러나, 렌즈의 증가에 의해 중량이 무거워지고, 또한 대형화된다.

또, 편향수단에 입사하는 광속을 평행광속으로부터 수렴광속으로 변환함으로써 광로길이를 단축하는 방법도 있다.

그러나, 강한 수렴도를 가지는 광속을 편향수단에 입사시키면, 편향면의 편심오차로 인해 주주사 방향의 지터의 문제를 발생시킨다.

따라서, 수렴도가 강한 광속을 입사시킨 광주사장치에서는, 다각형 미러 등의 광편향기의 가공정밀도를 필연적으로 증가시켜야 한다. 이에 의해, 제조가 상당히 어려워져진다.

상기 방법(2)에서는, 상술한 초점심도나 주주사 방향의 지터의 문제를 회피할 수 있다.

그러나, 반사 미러의 수의 증가에 의해, 장치 전체가 보다 복잡하게 된다.

또한, 미러의 면정밀도나 배치오차에 의한 초점의 어긋남, 미러의 진동에 의한 피치 불균일 등의 화상열화의 다른 문제가 있다.

따라서, 이 방법에 의해서도, 화질 및 사이즈를 모두 만족시키는 광주사장치를 제조하는 것은 매우 곤란하다.

특허문헌 4의 인-미러 렌즈는 1매로 구성되어 있어, 장치 전체를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

그러나, 주주사 방향의 파워(굴절력)가 주로 반사면에 의해 형성되기 때문에, 상기 인-미러 렌즈의 배치 민감도, 특히 반사면의 면정밀도 민감도나 배치 민 감도가 매우 높아지는 경향이 있다.

특허문헌 5에 있어서는, 특허문헌 4와 같이 주주사 방향의 파워가 주로 반사면에 의해 형성된다. 그 때문에, 상기 반사면의 면정밀도 민감도나 배치 민감도가 매우 높아진다고 하는 문제를 발생시킨다.

특허 문헌 4 및 5 이외에도 곡면 미러를 사용하여 광로를 접어서 장치 전체를 컴팩트하게 한 광주사장치에 대해서 종래부터 여러 가지 제안되어 있다.

그러나, 이들 모든 제안에서는, 곡면 미러에 주주사 방향의 파워가 집중하고 있다. 따라서, 실제적으로는 상기 장치를 제작하기는 매우 곤란하다.

또한, 일반적으로 광주사장치에 있어서는, 부주사단면 내에서 광편향기의 편향면에 대해 경사지는 방향으로 광편향기에 광속을 입사시키면, 편향면의 시프트 편심 오차에 의해 부주사 방향으로 피치가 불균일해진다.

이에 의해 다각형 미러 등의 광편향기의 가공 정밀도를 상승시킬 필요가 있다.

본 발명은 광학부품의 배치 민감도나 면정밀도 민감도를 낮게 할 수 있고, 또한 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있는 광주사장치 및/또는 그것을 사용한 화상형성장치를 제공한다.

본 발명은 고속으로 고화질의 화상을 얻을 수 있는 광주사장치 및/또는 그것을 사용한 화상형성장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 광원수단; 편향면을 가지는 편향수단; 상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계; 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고 적어도 1매의 투과형의 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및 상기 적어도 1매의 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학 소자를 구비한 광주사장치로서, 상기 적어도 1매의 결상광학소자는, 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 적어도 1매의 상기 결상광학소자를 통과하고, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 적어도 1매의 결상광학소자를 이어서 재통과하고, 상기 광속이 재통과하는 적어도 1매의 결상광학소자는 주주사단면 내의 축상합성파워가 φ이고, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면의 주주사단면 내의 축상합성파워가 φM일때,

｜φM／φ| < 0.1

의 관계식을 만족시키고, 상기 광속이 재통과하는 적어도 1매의 결상광학소자의 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어진 것을 특징으로 하는 광주사장치를 제공한다.

본 발명의 이 측면의 하나의 바람직한 형태에 있어서, 상기 반사형 광학소자는 모두 평면 미러로 구성되어 있다.

상기 피주사면에 있어서의 주주사 방향의 화상의 유효폭을 W(mm), 상기 피주사면으로부터 광학적으로 가장 먼 반사형 광학소자로부터 상기 피주사면까지의 거 리를 L(mm), 주주사단면 내에 있어서 상기 피주사면의 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 상기 피주사면에 수직인 법선이 이루는 각도를 α(도)로 할 때,

20°< α· W / L ＜ 100°

의 관계식을 만족시켜도 된다.

상기 광주사장치는 광속이 재통과하는 1매의 투과형의 결상광학소자만을 가져도 된다.

상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자의 편향수단 측의 면은, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향된 광속이 통과하는 위치와 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 통과하는 위치 사이에서, 부주사단면에 대한 파워가 서로 다른 형상을 가져도 된다.

상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자의 상기 제 1 투과면 및 상기 제 ３ 투과면은 하나의 함수에 의거하여 정의되는 주주사단면의 형상을 가지고, 상기 결상광학소자의 제 2 투과면 및 제 4 투과면은 하나의 함수에 의거하여 정의되는 주주사단면의 형상을 가져도 된다.

상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자의 제 1 투과면 및 제 2 투과면이 주주사단면 내에 가지는 축상합성파워를 φL, 상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자의 제 1 투과면이 주주사단면 내에 가지는 축상파워를 φ1으로 할 때,

- 2.0 ＜φ1／φL ＜ 0.5

의 관계식을 만족시켜도 된다.

상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자는 주주사단면 내의 곡률의 부호 가 유효직경 내에 있어서 반전되는 면을 가져도 된다.

상기 반전하는 부호를 가진 상기 결상광학소자의 면의 상기 편향수단 측에 면하는 볼록형상을 가져도 된다.

주주사단면 내에 있어서의 상기 결상광학계의 후측 주평면으로부터 상기 피주사면까지의 거리를 Sk(mm), 상기 결상광학계의 주주사단면 내의 초점거리를 f(mm), m = 1－Sk／f라 할 때,

－0.1 ＜ m ＜0.5

의 관계식을 만족시켜도 된다.

부주사단면 내에 있어서, 상기 입사광학계로부터 출사한 광속은 상기 편향수단의 편향면에 수직으로 입사하여도 된다.

상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있는 반사형 광학소자의 반사면과 상기 편향수단의 회전축이 이루는 부주사단면 내에 있어서의 각도를 β(도)라 할 때,

2°≤ β ≤ 10°

의 관계식을 만족시켜도 된다.

주주사단면 내에 있어서, 상기 편향수단의 편향면에 입사하는 광속의 주광선과 상기 결상광학계의 광축이 이루는 각도를 γ(도)라 할 때,

60°≤ γ ≤ 90°

의 관계식을 만족시켜도 된다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 설명한 광주사장치; 상기 피주사면에 배치된 감광체; 상기 광주사장치에 의해 주사된 광속에 의해서 상기 감광체 상에 형성된 정전잠상을 현상해서 토너 상을 형성하는 현상기;현상된 토너 상을 피전사재에 전사하는 전사기; 및 전사된 토너상을 피전사재에 정착시키는 정착기

를 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치를 제공한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 설명한 광주사장치; 및 외부기기로부터 입력한 코드 데이터를 화상 신호로 변환해서 상기 광주사장치에 입력시키는 프린터 콘트롤러를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치를 제공한다.

본 발명의 이들 목적과 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부도면과 함께 주어진 다음의 본 발명의 바람직한 실시형태의 설명을 고려하면 명백해질 것이다.

　본 발명에 의하면, 광학부품의 배치 민감도나 면정밀도 민감도를 낮게 할 수 있고, 또한 장치 전체의 소형화를 도모할 수 있다.

본 발명은 고속으로 고화질의 화상을 얻을 수 있는 광주사장치 및/또는 그것을 사용한 화상형성장치를 달성할 수 있다.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예를 설명한다.

[실시예 1]

도 1은 본 발명의 실시예 1의 주주사 방향의 주요부 단면도(주주사단면도)이다.

이하의 본 발명의 바람직한 실시예의 설명에 있어서, "결상광학계의 광축" 또는 "축상"은 주사면(피주사면)과 수직인 방향으로 연장하고, 상기 주사면에의 중앙에서 횡단하는 축이다. 환언하면, 단어 "광축" 또는 "축상"은 결상광학소자의 렌즈면 정점을 통과하고 상기 주사면과 수직인 방향으로 연장하는 축이다.

한편, "주주사 방향" (Y방향)이란, 편향수단의 회전축 및 결상광학계의 광축(X방향)과 수직인 방향, 즉 편향수단에 의해 광속이 반사편향(편향주사)되는 방향이다.

"부주사 방향"(Z방향)이란, 편향수단의 회전축과 평행한 방향이다.

"주주사단면"이란, 광축과 주주사 방향을 포함한 평면이다.

"부주사단면"이란, 주주사단면과 수직인 단면이다.

도 1을 참조하면, (1)은, 예를 들면, 반도체 레이저 등으로 이루어진 광원수단이다. (3)은 광원수단(1)으로부터 출사된 발산광속을 약한 수렴광속으로 변환하는 집광렌즈(콜리메이터 렌즈)이다. 집광렌즈(3)는 입사광속을 수렴광속으로 한정하는 것은 아니고, 평행광속 또는 발산광속으로 변환하여도 된다.

(2)는 통과하는 광속을 제한해서 빔 형상을 정형하는 개구조리개이다. (4)는 렌즈계(실린드리칼 렌즈)이며, 부주사단면내(부주사 방향)에만 특정의 파워를 가지고 있다. 이것은 개구조리개(2)를 통과한 광속을 부주사단면 내에서 후술하는 광편향기(5)의 편향면(반사면)(5a)에 선상(線像)으로 결상시키는 역할을 한다.

집광렌즈(3)와 실린드리칼렌즈(4)를 1개의 광학소자(애너머픽(anamorphic) 렌즈)로서 일체적으로 구성하여도 된다.

집광렌즈(3), 개구조리개(2), 및 실린드리칼렌즈(4) 등의 각 요소는 입사광 학계(집광광학계)(LA)의 구성요소이다.

(5)는 편향수단으로서의 광편향기(다각형 미러)이며, 모터 등의 구동수단(도시하지 않음)에 의해 도면중 화살표 A방향으로 일정 속도로 회전하고 있다.

(LB)는 결상광학계이며, fθ특성을 가지는 투과형의 결상광학소자로서 1매의 결상렌즈(플라스틱 렌즈)(6)와 반사형 광학소자로서 1매의 미러(7)를 가지고 있다.

투과형의 결상광학소자는, 예를 들면, 굴절광학소자(dioptric element)와 회절광학소자 등을 포함한다. 그러나, 본 실시예에서는 모두 굴절광학소자로 구성되어 있다.

본 실시예에 있어서의 미러(7)는 주주사 방향 및 부주사 방향 모두 파워가 없는 평면미러로 이루어져 있다.

여기서, 결상광학계(LB)를 복수의 투과형의 결상광학소자와 복수의 반사형 광학소자를 가지도록 구성해도 된다.

결상광학계(LB)는 광편향기(5)에 의해 편향주사된 화상정보에 의거하여 광속을 주주사단면(주주사 방향)에 대해서 감광드럼면(피주사면)(8) 상의 스폿에 결상시키는 기능을 한다.

또한, 부주사단면 내에 있어서 광편향기(5)의 편향면(5a)과 감광드럼면(8) 사이를 광학적으로 공역관계를 형성함으로써, 면경사 보정을 완수한다.

여기서, 다각형 미러 등의 복수의 편향면이 형성된 광편향기의 경우, 이들 편향면은 부주사 방향에 대해 서로 다른 경사각을 가진다. 따라서, 면경사 보정광학계를 채용하는 것이 일반적이다.

(8)은 피주사면으로서의 감광 드럼면이고, (9)는 모터이다. (10)은 모터기판이고, (11)은 광학상자이다. (12)는 광주사장치이다.

본 실시예에 있어서, 반도체 레이저(1)로부터 출사한 발산광속은 집광렌즈(3)에 의해 약한 수렴광속으로 변환된다. 다음에, 개구조리개(2)에 의해 상기 광속(광량)이 제한되고, 다음에 실린드리칼렌즈(4)에 입사한다.

주주사단면에 있어서, 실린드리칼렌즈(4)에 입사한 평행광속은 변화되지 않고 상기 렌즈(4)로부터 사출하고, 다음에 광편향기(5)의 편향면(5a)에 입사한다.

여기서, 편향면(5a)에 입사하는 광속은, 결상렌즈(6)의 광축과 상기 광속의 주광선이 이루는 각도 γ가 78°가 되도록 입사한다.

또한, 부주사단면 내에 있어서, 광속을 더 수렴해서 광편향기(5)의 편향면(5a)에 선상(주주사 방향으로 길어진 선상)으로서 결상한다. 여기서, 광속을 광편향기(5)의 편향면(5a)에 대해서 수직 방향으로 입사시킨다.

그리고, 광편향기(5)의 편향면(5a)에 의해 반사 편향된 광속은 결상렌즈(6)를 통과해서, 평면미러(7)에 의해 반사된다. 이어서, 광속은 재차 결상렌즈(6)에 초기 입사방향과 역방향으로 입사한다.

그리고, 결상렌즈(6)를 통과한 광속은, 감광드럼면(8) 상에 스폿형상으로 결상된다. 상기 광편향기(5)를 화살표 A방향으로 회전시킴으로써, 상기 감광드럼면(8)을 화살표 B방향(주주사 방향)으로 등속도로 광주사한다.

이 절차에 의해 기록 매체로서의 감광드럼면(8) 상에 화상기록을 행한다.

본 실시예에 있어서는, 상기와 같이, 광편향기(5)의 편향면(5a)에 의해 편향 된 광속이 결상렌즈(6)를 한 번 통과한 후, 평면 미러(7)에 의해 다시 되돌려져서, 재차 원래의 입사 방향과 역방향으로 결상렌즈(6)를 통과한다.

이 구성에 의해, 본 실시예에서는 장치 전체의 컴팩트화를 도모하고 있다.

도 2는 본 발명의 실시예 1의 부주사 방향의 주요부 단면도(부주사단면도)이다.

도 2에 있어서, 도 1의 구성요소에 대응하는 구성요소에는 동일한 부호를 할당한다.

주주사단면내에 있어서는, 편향면(5a)에 입사하는 광속(편향광속)은 상기와 같이 각도 γ = 78°로 입사한다. 한편, 부주사단면내에 있어서는, 상기 광속이 편향면(5a)에 대해서 수직방향으로 입사한다.

편향면(5a)에 수직방향으로 광속이 입사하므로, 상기 편향면(5a)의 시프트 편심에 의한 피치 불균일은 원리적으로 회피된다.

또한, 본 실시예에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 평면 미러(7)를 광편향기(5)의 회전축에 대해서 부주사 방향으로 β= 4°경사지게 배치한다. 이 구성에 의해, 평면 미러(7)에 의해 반사된 광속이 광편향기(5)와 간섭하는 일 없이 피주사면(8)으로 안내될 수 있다.

이하에 본 실시예에 의한 렌즈면 형상 및 광학 배치를 표 1에 나타낸다.

결상렌즈(6)의 광편향기(5) 측에 있는 렌즈입사면(601), 평면 미러(7) 측에 있는 렌즈출사면(602)의 모선 형상은 10차까지의 함수로서 나타낼 수 있는 비구면 형상에 의해 구성되어 있다.

결상렌즈(6)의 각각의 렌즈면과 결상렌즈(6)의 광축 간의 교점을 원점으로 하고, 광축 방향을 X축, 주주사단면 내에 있어서 광축과 직교하는 축을 Y 축으로 했을 때, 주주사 방향과 대응하는 모선 방향이 다음의 식에 의해 표현된다.

　　

여기서. R는 모선곡율 반경, K, B4, B6, B8, 및 B10 는 비구면 계수이다.

비구면 계수 B4, B6, B8, 및 B10에 대해서, 광주사장치의 반도체레이저(1)가 배치되어 있는 측(B4s, B6s, B8s, 및 B10s)과 반도체레이저(1)가 배치되지 않은 측(B4e, B6e, B8e, 및 B10e) 간의 수치를 다르게 하여도 된다. 이 경우에, 주주사 방향에 대해서 비대칭인 형상을 표현할 수 있다.

또한, 자선 정점을 함께 연결한 모선이 이하에 정의된 함수에 따라서 만곡되어 있다. 여기서, Z의 원점은 편향면(5a)과 입사광속의 주광선 간의 교점으로 취한다.

또한, 부주사 방향과 대응하는 자선 방향이 다음의 식에 의해 표현된다.

여기서, S는 모선 방향의 각각의 위치에 있어서의 모선의 법선을 포함하고 주주사면과 수직인 면 내로 정의되는 자선형상이다.

또한, 주주사 방향으로 광축으로부터 Y 만큼 떨어진 위치에 있어서의 부주사 방향의 곡률반경(자선 곡률반경) Rs*는 다음의 식에 의해 표현된다.

여기서, Rs는 광축 상의 자선 곡률반경, D2, D4, D6, D8, 및 D10는 자선 변화계수이다.

비구면 계수 D2, D4, D6, D8, 및 D10에 대해서 주주사 형상과 마찬가지로, 광주사장치의 반도체레이저(1)가 배치되어 있는 측(D2s, D4s, D6s, D8s, 및 D10s)과 반도체레이저(1)가 배치되지 않은 측(D2e, D4e, D6e, D8e, 및 D10e) 간의 수치를 다르게 해도 된다. 이에 의거하여, 주주사 방향에 대해 비대칭인 형상을 표현할 수 있다.

본 실시예에서는, 표 1에 나타낸 바와 같이, 결상렌즈(6)의 광편향기(5) 측에 있는 렌즈입사면(601), 평면미러(7) 측에 있는 렌즈출사면(602)의 주주사 방향에 대한 형상이 상기에 나타낸 하나의 함수에 따라서 결정된다.

본 실시예에서는, 결상렌즈(6)의 광편향기(5) 측에 있는 렌즈입사면(601)은 제 1 투과면 및 제 4 투과면으로 구성된다. 한편, 평면 미러(7) 측에 있는 렌즈출사면(602)은 제 2 투과면 및 제 ３ 투과면으로 구성된다.

본 실시예에서는 광속이 모두 4개의 렌즈면: 즉, 렌즈입사면(601)을 구성하는 제 1 투과면, 렌즈출사면(602)을 구성하는 제 2 투과면, 렌즈입사면(602)을 구성하는 제 ３ 투과면(렌즈재입사면), 렌즈출사면(601)을 구성하는 제 4 투과면(렌즈재출사면)의 4개의 렌즈면에 의해 굴절된다.

본 발명에서는, 이들 4개의 면, 즉 렌즈입사면(제 1 투과면)(601), 렌즈출사면(제 2 투과면)(602), 렌즈재입사면(제 ３ 투과면)(602), 및 렌즈재출사면(제 4 투과면)(601) 각각을 서로 독립적으로 정의한 면에 의해 구성해도 된다.

이 경우에, 광편향기(5) 측에 있는 렌즈출사면(601) 및 평면 미러(7) 측에 있는 렌즈출사면(602)에 큰 단차가 형성될 수도 있다. 특히, 주주사 방향의 그들의 형상을 개별적으로 최적화하면, 큰 단차가 생성될 것이다.

이를 고려하여, 본 실시예는 적어도 주주사 방향에 대해서는, 계수를 포함한 하나의 함수에 의거한 렌즈형상을 채용하고 있다.

본 실시예에서는 면형상을 상기 식에 따라서 함수를 정의했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아닌 것에 유의해야 한다.

본 실시예에서는, 광속의 발진 파장 λ= 790nm의 적외광원을 광원수단(1)으로서 사용하고 있다.

또한, 상높이 Y 및 편향 반사각 θ의 비례 계수 κ(Y= κθ)는 κ=120(rad／mm)이다.

도 3은 본 발명의 실시예 1의 주주사 방향과 부주사 방향의 상면만곡을 나타내는 그래프이다.

도 3에 있어서, dm가 주주사 방향의 상면만곡을 나타내고, ds가 부주사 방향의 상면만곡을 나타내고 있다.

화상의 유효폭(W=220 mm)에 있어서, 주주사 방향의 상면만곡은 0.42 mm이고, 부주사 방향의 상면만곡은 0.43mm이다. 이와 같이, 이들 상면만곡은 양호하게 저감되어 있는 것을 알 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예 1의 fθ특성을 나타내는 그래프이다. 도 4는 실제로 광속이 도달하는 위치로부터 이상적인 상높이를 감산하여 얻어진 차분을 나타내고 있다.

최대로 0.396mm의 어긋남이 있는 것을 알 수 있다. 이 값은 사용하기에는 다소 큰 값이지만, 화상클럭을 각 상높이에 따라서 변화시킴으로써, fθ 특성 자체를 저감시키는 것은 가능하다.

그러나, fθ 특성의 어긋남이 너무 커지면, 주주사 방향의 스폿직경 자체가 변화된다.

본 실시예에서는, 잠상의 깊이에 영향을 미치는 스폿직경에 대해서는 fθ 특성이 만족할 만한 레벨이 된다.

도 5는 각 상높이에 있어서의 스폿의 단면 형상을 나타낸 개략도이다. 보다 구체적으로는, 도 5에 있어서, 각 상높이에 있어서의 스폿의 피크 광량의 2％, 5％, 10％, 13.5％, 36.8％, 및 50％의 슬라이스로 자른 단면을 나타내고 있다.

통상, 부주사단면 내에 있어서 경사 방향으로부터 광속을 입사시키는 광주사장치에서는, 파면 수차의 왜곡에 의해 스폿이 회전하는 현상을 발생시킨다.

본 실시예에 있어서는, 각 렌즈면의 파워 배치, 렌즈의 틸트량, 시프트량 및 모선의 부주사 방향으로 만곡량을 최적화함으로써, 이러한 파면 수차의 왜곡을 저감한다.

결상렌즈(6)의 틸트량에 관해서는, 편향면(5a)과 입사광속의 주광선 간의 교점을 원점으로 했을 때, 좌표(16.130, 0.000, 1.500)를 중심으로 부주사 방향에 도 2에 화살표에 의해 나타내는 바와 같이, 렌즈는 δ= 3.5° 만큼 경사시킨다.

도 6은 본 발명의 실시예 1의 피주사면에 도달하는 주사선 만곡을 나타내는 그래프이다.

통상, 모노크롬의 화상형성장치에 있어서 주사선 만곡은 0.2 mm이내로 제어할 필요가 있다. 본 실시예에 있어서 주사선 만곡을 만족할 만한 낮은 레벨인 0.106 mm로 억제하고 있다.

본 실시예에서는, 상기와 같이, 결상렌즈(6)를 통과한 광속을 평면 미러(7)에 의해 되돌려서, 재차 결상렌즈(6)를 통과시킨다. 이 구성에 의해, 광주사장치 전체를 컴팩트하게 하고 있다.

광주사장치 전체를 컴팩트하게 하는 것은, 도 1에 도시된 광학상자(11)의 단부로부터 피주사면(8)까지의 거리 Lb를 단축하는 것과 같다.

본 실시예에서는, 거리 Lb = 114.8mm이다. 이와 같이, 매우 컴팩트한 광주사장치를 실현하고 있다.

종래는, 광편향기의 구동모터(9)나 구동모터기판(10)이 광로의 외부로 돌출하기 때문에, 거리 Lb가 단축될 수 없었다(도 36 참조).

본 실시예에 따르면, 이러한 메카니컬 구성요소를 광로의 내측에 배치할 수 있으므로, 종래보다 대폭 컴팩트하게 하는 것이 가능해진다.

본 실시예에 있어서, 결상렌즈(6)의 주주사단면 내의 축상합성파워를 Φ, 미러(7)의 주주사단면 내의 축상 파워를 ΦM으로 할 때, 다음의 조건을 만족시킨다.

|ΦM / Φ| < 0.1 ...(1)

여기서, 결상렌즈(6)의 주주사단면 내의 축상합성파워는 4개의 광학면, 즉 광편향기(5)의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 제 1 투과면; 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 제 2 투과면; 평면 미러(7)의 반사면에 의해 반사된 광속이 재입사하는 제 ３ 투과면(602); 제 ３ 투과면(602)을 통과한 광속이 재입사하는 제 4 투과면 (601)의 합성파워이다.

조건식(1)은 결상렌즈(6)의 주주사단면 내의 축상합성파워 Φ와 미러(7)의 주주사단면 내의 축상합성파워 Φ 간의 비에 관한 것이다.

조건식(1)을 만족시키지 않으면, 미러(7)의 파워가 너무 강해져서, 배치오차나 면정밀도 오차에 의해, 초점 시프트, 파면 수차의 왜곡, 또는 fθ특성 오차 등의 성능 열화가 커지게 된다.

따라서, 평면미러(7) 대신에 곡면미러(7)를 사용한 경우에도, 조건식(1)의 범위 내에 상기 파워비를 억제하는 것이 제조의 견지에서 중요하다.

본 실시예의 평면 미러(7),는 상술한 바와 같이,주주사 방향 및 부주사 방향 모두 파워가 없는 평면 미러로 구성되어 있다. 따라서,

|ΦM / Φ| = 0

의 관계가 있고, 이것은 조건식(1)을 만족시킨다.

또한, 상기 조건식(1)을 다음과 같이 설정하는 것이 보다 바람직하다.

|ΦM / Φ| = 0.05　 ...(1a)

본 실시예에 있어서는, 결상렌즈를 통과한 광속을 평면미러(7)에 의해 되돌려서, 미러에서 반사한 광속이 재차 결상렌즈에 입사하도록 1매의 렌즈를 사용한다. 그러나, 본 발명은 1매의 렌즈로 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 실시예에서는, 결상렌즈를 통과한 광속을 평면미러(7)에 의해 되돌려서, 재차 결상렌즈에 입사하도록 2매 이상의 렌즈를 사용하여도 된다.

결상렌즈에 광을 재입사시키기 위해 사용되는 렌즈의 매수가 2매 이상인 경우, 조건식(1)의 Φ는 이하와 같이 정의되어도 된다.

본 실시예에 있어서는, 결상렌즈를 통과한 광속을 재차 결상렌즈에 입사시키는 것을 확인하기 위해 1매의 평면 미러를 사용한다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 평면 미러의 매수는 1매로 한정되는 것은 아니다.

즉, 본 실시예에서는, 결상렌즈를 통과한 광속을 재차 결상렌즈에 입사시키는 것을 확인하기 위해 2 매 이상의 평면 미러를 사용해도 된다.

결상렌즈를 통과한 광속을 재차 결상렌즈에 입사시키는 것을 확인하기 위해 2 매 이상의 평면미러를 사용하는 경우, 조건식(1)의 ΦM은 이하와 같이 정의되어도 된다.

또한, 평면미러(7)는 두께가 5 mm정도의 판유리로 제작되는 것이 일반적이다. A4사이즈 정도의 판유리의 표면을, 예를 들면, 알루미늄이나 크롬 등의 물질로 증착하고, 유리기판을 길이가 긴 형상의 몇 개의 미러로 절단함으로써, 미러를 용이하게 제조할 수 있다.

따라서, 배치나 면정밀도 등의 민감도의 저감이라고 하는 관점뿐만 아니라, 제조면에 있어서도 평면미러를 사용하는 것은 이점이 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 주주사단면 내에 있어서 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 피주사면(8)과 수직인 면과 이루는 각도 α가 작아지도록 구성되어 있다.

이 구성에 의해, 화상 단부에서의 주주사 방향의 충분한 초점심도의 폭을 확보한다.

본 실시예에 있어서는, 결상광학계(LB)를 통과한 광속에 의해 형성되는 피주사면(8) 상에 있어서의 주주사 방향의 화상의 유효폭을 W(mm), 피주사면(8)으로부터 광학적으로 가장 먼 평면미러(7)로부터 상기 피주사면(8)까지의 축상광속에 따른 거리를 L(mm), 주주사단면 내에 있어서 피주사면(8)의 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 피주사면(8)에 수직인 법선 간에 이루는 각도를 α(°)라 할 때, 다음의 식을 만족시킨다.

20°< α· W / L ＜ 100° ...(2)

본 명세서에 있어서, "광학적으로"란, "광로를 전개했을 때의 상태에 있어서"의 의미로도 사용된다는 것에 유의해야 한다.

조건식(2)은 장치 전체의 컴팩트화를 확보하면서 화상 단부에서의 주주사 방향의 초점심도의 폭을 확보하기 위한 조건을 정의한다.

조건식(2)의 하한치를 초과하면, 광주사장치 자체가 컴팩트하게 되지 않는다. 그러한 크기의 광주사장치라면 본 실시예의 구성을 취하지 않아도 달성할 수 있다. 따라서, 바람직하지 않다.

조건식(2)의 상한치를 초과하면, 광주사장치 자체는 충분히 컴팩트하게 되지만, 화상 단부에서의 심도가 바람직하지 않게 크게 감소된다.

상술한 바와 같이, 초점심도의 폭은 cos³α에 비례하기 때문에, 조건식(2)의 상한치를 초과하면, 극단적으로 상기 폭이 감소하게 된다. 이것은 바람직하지 않다.

본 실시예에서는, 각도 α= 31.4°, 화상의 유효폭 W = 220 mm, 평면미러(7)로부터 피주사면(8)까지 축상광속에 따른 거리 L = 116.1 mm이다. 결과로서,

α· W / L = 59.5°

의 관계가 있고, 이것은 조건식(2)을 만족시킨다.

또한, 상기 조건식(2)을 다음과 같이 설정하는 것이 한층 더 바람직하다.

30°＜ α· W / L ＜ 90° ....(2a)

또한, 본 실시예에서는 컴팩트화 및 소형화의 관점으로부터 결상렌즈(6) 1매만을 사용한다.

즉, 광속이 2번 통과하는 결상렌즈(6)는 1매의 렌즈로 구성되어 있다.

한편, 본 실시예와 같은 사이즈의 광주사장치는 1매의 결상렌즈를 1번만 통과시키는 종래의 결상광학계에서는 실현하기 어렵다.

본 실시예는, 1매의 결상렌즈(6)를 사용하는 것임에도 불구하고, 2번 광속을 통과시키는 것에 의거하여, 2매의 결상렌즈로 구성되는 결상광학계와 동일한 설계 자유도를 확보하고 있다. 특히 중간화상영역으로부터 단부화상영역까지, 광속이 1번만 통과하는 영역이 존재한다(도 1의 점선으로 둘러싸인 영역 S).

축상에서는, 광속이 2번 통과하기 때문에, 1번째의 광속과 2번째의 광속의 양쪽 모두를 고려하면서 렌즈면을 설계하지 않으면 안 된다. 그러나, 영역 S의 렌즈면은 평면 미러(7)에 의해 되돌려진 광속에 대해서만 최적화될 수 있다.

이것은, 특히 수차보정이 어려운 중간화상영역으로부터 단부화상 영역까지, 2매의 결상렌즈를 사용하여 형성된 동일한 설계자유도가 확보된다.

또한, 광속이 2번 통과하는 결상렌즈(6)의 후방에 더욱 길이가 긴 렌즈 1매를 부가해서 구성해도 된다. 보다 구체적으로는, 도 7에 도시된 바와 같이, 피주사면(8)과 결상렌즈(6) 사이에 렌즈(63)를 배치해서 부주사 방향의 파워를 길이가 긴 렌즈(63)에 집중시킴으로써, 결상광학계(LB)의 부주사 방향의 배율(부주사 배율)을 내릴 수 있다.

이것은, 예를 들면, 광편향기의 면경사에 의한 피치 불균일 등의 민감도를 내리는 점에서 유리하게 작용한다. 또한, 1매의 평면 미러(7)의 사용으로 제한되지 않는다. 화상형성장치 본체의 배치상의 제약을 고려하여, 도 7에 도시된 바와 같이, 다른 평면 미러(71)를 추가해도 된다.

본 실시예에 있어서, 광편향기(5)로부터 측정한 광학적인 거리가 결상렌즈(6)의 거리보다 먼 위치에 배치되어 있는 평면 미러(7)의 반사면과 상기 광편향기(5)의 회전축이 이루는 부주사단면 내에 있어서의 경사 각도를 β(°)라 할 때, 다음의 조건을 만족시킨다.

2°< β < 10° ...(5)

조건식(5)은 상기 경사 각도 β를 규정하기 위한 조건이다. 조건식(5)의 하한치를 초과하면, 평면 미러(7)에 의해 반사된 광속과 광편향기가 서로 간섭할 수도 있다.

또한, 조건식(5)의 상한치를 초과하면, 결상렌즈(6)에 입사하는 광속의 경사 입사각도가 너무 커서, 파면 수차의 왜곡에 기인하는 스폿의 회전이나 주사선 만곡등을 저감하는 것이 어려워진다. 이것은 바람직하지 않다.

본 실시예에 있어서, 경사각도 β는 상기와 같이 β = 4°이고, 이것은 조건식(5)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 도 2에 나타낸 바와 같이 광속과 메카니칼 구성요소 간에 간섭이 발생되지 않고, 또한 도 5에 도시된 바와 같이 파면수차가 저감된 잘 정돈된 스폿이 달성된다.

또한, 본 실시예에 있어서, 주주사단면 내에 있어서의 광편향기(5)의 편향면(5a)에 입사하는 입사광학계(LA)로부터 출사한 광속의 주광선과 결상광학계(LB)의 광축 간의 이루는 각도를 γ(°)라할 때, 다음의 조건을 만족시킨다.

60°≤ γ ≤ 90° ...(6)

조건식(6)은 상기 각도 γ를 규정하기 위한 조건이다. 조건식(6)의 하한치를 초과하면, 광편향기(5)에 입사하는 입사광속과 결상렌즈(6)가 간섭할 수도 있어서, 바람직하지 않다.

한 편, 조건식(6)의 상한치를 초과하면, 광편향기(5)에 의해 입사광속을 소멸시킬 수도 있으므로, 바람직하지 않다.

본 실시예에 있어서, 각도 γ가 상기와 같이 γ= 78°이고, 이것은 조건식(6)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 도 1에 나타낸 바와 같이 결상렌즈(6)와 간섭도 없다. 또한, 종래부터 사용되고 있는 외접원 반경 10mm의 4면 다각형 미러를 사용할 수도 있다.

또, 본 실시예에서는, 광속이 2번 통과하는 결상렌즈(6)의 제 1 투과면 및 제 2 투과면의 주주사단면 내의 축상합성파워를 ΦL, 상기 결상렌즈(6)의 광편향기(5) 측의 렌즈입사면(601)을 구성하는 제 1 투과면의 주주사단면 내의 축상파워를Φ1으로 할 때, 다음의 식을 만족시킨다.

－2.0＜Φ1／ΦL＜0.5　 ...(3)

도 8은, 표 1에 나타낸 수치 실시예에 대해서, 각 렌즈면위치를 고정하면서, 축상의 곡률반경을 변화시켜서 Φ1／ΦL를 변화시켜, 3차 수차계수 V를 계산했을 때의 계산결과를 나타내는 그래프이다.

도 9는 각 상태에서의 축상곡률 반경에 의거한 주주사단면도이며, 미러가 없는 전개도에 대응하는 도면이다.

도 9의 상태 A 내지 C는, 렌즈면(601)이 오목면이고, 렌즈면(602)이 볼록면이다. 상태 C는 설계치의 상태에 대응한다. 상태 D는 렌즈면(601)이 평면이고, 렌즈면(602)이 볼록면이다.

상태 E는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 평면이다. 상태 F는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 오목면이다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 상태 A로부터 상태 F로 변해감에 따라, 3차 수차 계수의 값이 감소한다.

결상광학계에 있어서는, fθ특성을 확보하기 위한 이론치로서 3차 수차계수 V를 V = V1 = 2/3으로 설정하는 것이 알려져 있다.

상태 C(설계치)에서는, Φ1／ΦL = - 0.46, V = 0.679이며, 이론치 V1에 매우 근접한 것을 알 수 있다. 여기서, Φ1／ΦL는 조건식(3)을 만족시킨다.

　fθ특성에 대해서, 지금까지 상술한 바와 같이 전기적인 보정기술의 발전으로 인해, 다소의 어긋남에 의한 어떠한 문제도 발생시키지 않는다.

그러나, 과도하게 큰 어긋남이 생성되면, 주주사 방향의 스폿직경이 변화하기 때문에, 이론치에 대해서 이하의 조건식(a)을 만족하도록 20％의 오차로 제어할 필요는 있다.

0.8V1 ＜V ＜1.2V1　 ...(a)

상기 조건식(3)은 이러한 상황을 감안하여 도출되었다.

조건식(3)을 만족시키는 렌즈 형상으로 제조하는 한, 3차 수차계수 V의 값을 이론치에 대해서 ±20％의 범위 내에 유지할 수 있다.

본 실시예에 있어서, 광속이 2번 통과하는 투과형의 결상광학소자는 주주사단면 내의 곡률의 부호가 유효직경 내에서 반전하는 면을 가지고 있다. 여기서, 반전하는 면의 축의 형상은 광편향기(5) 측에 면하는 오목형상이다.

주주사단면 내의 곡률의 부호를 변화시킴으로써, 얇은 두께를 확보하면서, fθ보정뿐만 아니라 주주사 방향의 상면만곡 보정을 용이하게 하고 있다.

또한, 얇은 두께를 확보하면서, fθ보정 및 주주사 방향의 상면만곡 보정을 양호하게 실시하기 위해서는, 주주사단면 내의 곡률의 부호가 유효직경 내에 있어서 반전하는 면의 축상의 형상은 광편향기(5) 측에 면하여 오목형상을 하고 있는 것이 바람직하다.

광편향기(5) 측의 렌즈면 또는 그 반대측의 렌즈면 중의 어느 한 쪽이 이러한 형상을 가지고 있으면, 두께를 얇게 하는 효과가 발휘된다. 물론, 이들 렌즈면 양쪽 모두가 이러한 형상을 가져도 된다.

또한, 상술한 바와 같이 본 실시예에서는, 콜리메이터렌즈(3)로부터 출사한 광속을 약한 수렴 광속으로 형성함으로써 광로길이가 단축된다.

본 실시예에 있어서, 광편향기(5)에 입사하는 광속의 수렴도 m를 이하와 같이 정의한다.

m = 1－Sk／f

여기서, Sk는 주주사단면 내에 있어서 결상광학계(LB)의 후측 주평면으로부터 피주사면(8)까지의 거리(mm)이고, f는 결상광학계(LB)의 주주사단면 내의 초점거리(mm)이다.

도 10은 결상광학계 내에서 미러를 제외했을 때의 전개도(주주사단면도)를 나타내고 있다. 도 10에 있어서, 도 1에 나타낸 구성요소에 대응하는 동일 구성요소에는 동일한 부호를 부여한다.

편향면(5a)에 평행광속을 입사시켰을 경우, Sk = f가 되어서, 수렴도 m = 0이 된다. 0 ＜ m의 경우는, 수렴광속이 형성된다. m ＜ 0의 경우는, 발산광속이 형성된다. m=1의 경우는, 이른바 포스트-오브젝트형(post-object type)의 광주사장치이다.

또한, 1 ＜ m 경우는, 결상광학계(LB)의 초점거리 f가 음이 되어, 결상광학계(LB)가 없다고 가정했을 경우, 입사광속의 집속점이 피주사면(8)으로부터 광편향기(5) 측으로 시프트하게 된다.

수렴도 m를 한층 더 강하게 함으로써, 광로길이를 더 단축하는 것은 가능하지만, 수렴도가 너무 강하면, 편향면(5a)의 시프트 편심 오차에 의해 주주사 방향의 지터의 문제가 발생된다.

본 실시예에서는, 수렴도 m를 이하의 조건을 만족시키도록 설정한다.

－0.1 ＜ m ＜0.5　 ...(4)

조건식(4)은 수렴도 m를 규정하기 위한 조건이다. 조건식(4)의 하한치를 초과하면, 광로길이가 길어져서 광주사장치 자체를 컴팩트하게 하는 것이 어려워진다. 이것은 바람직하지 않다.

조건식(4)의 상한치를 초과하면, 편향면의 시프트 편심 오차에 의해 주주사 지터가 크게 발생하므로 바람직하지 않다.

본 실시예에 있어서의 수렴도 m는 m = 0.118이며, 이것은 조건식(4)을 만족시킨다.

한층 더 바람직하게는, 상기 조건식(4)을 다음과 같이 설정하는 것이 바람직하다.

－0.05 ＜ m ＜ 0.3　　　　 ...(4a)

도 11은 편향면에 시프트 편심 오차를 10㎛ 부여하였을 때의 주주사 방향의 지터를 나타낸 설명도이다.

도 11에서 알수 있는 바와 같이, 주주사 방향의 지터는 최대에서도 3.7㎛이며, 그것은 문제를 발생시키지 않는 만족할 만한 레벨까지 억제되어 있다.

또, 본 실시예에서는, 광편향기로서 복수의 편향면을 가지는 다각형 미러(광편향기)를 사용했을 경우를 설명했지만, 최근에는 하나의 편향면을 진동시키는 공진형의 광편향기의 개발이 여러가지로 시도되고 있다.

이 공진형 광편향기를 사용함으로써, 상술한 면경사에 의한 피치 불균일이나 면편심에 의한 주주사 지터 등의 문제를 회피할 수 있다.

따라서 본 실시예는 공진형 광편향기와 조합해서 사용함으로써, 그 유리한 효과를 더욱 현저하게 할 수 있다.

결상광학계(LB)를 구성하기 위해 투과형의 결상광학소자 1개만을 사용하면, 상기 구성을 매우 간소화할 수 있다. 한 편, 결상광학계(LB)를 구성하기 위해 2 개 이상의 결상광학소자(투과형과 반사형을 포함)를 사용하여도 된다.

또한, 광속이 2번 통과하는 2개 이상의 투과형의 결상광학소자를 사용해도 된다. 이에 의해, 수차 보정이 용이해진다.

[실시예 2]

도 12는 본 발명의 실시예 2의 주주사 방향의 주요부 단면도(주주사 주요부 단면도)이다.

도 13은 본 실시예의 실시예 2의 부주사 방향의 주요부 단면도(부주사 주요부 단면도)이다.

도 12 및 도 13에 있어서, 도 1 및 도 2의 구성요소에 대응하는 구성요소에는 동일 부호를 부여한다.

　본 실시예는 상술의 실시예 1과 다른 점은 주사 화각을 넓혀서 한층 더 컴팩트화를 도모한 것이다.

그 외의 구성 및 광학적 작용은 실시예 1과 마찬가지이고, 마찬가지의 유리한 효과를 얻는다.

본 실시예에 있어서, 상술한 실시예 1과 마찬가지로 주주사단면 내에 있어서 결상렌즈(6)의 광축과 편향면(5a)에 입사하는 광속의 주광선 간에 이루는 각도γ 가 γ=78°가 되도록 광속의 입사를 설정한다.

또한, 도 13으로부터 알 수 있는 바와 같이 평면 미러(7)가 광편향기(5)의 회전축에 대해서 부주사 방향으로 β = 4 ° 경사져 있다.

다음에, 본 실시예에 의한 렌즈면 형상 및 광학 배치를 표 2에 나타낸다.

여기에 사용한 비구면 표현식은 상술한 실시예 1과 마찬가지이다.

본 실시예에서는, 표 2에 나타낸 바와 같이 결상렌즈(6)의 광편향기(5) 측에 있는 렌즈입사면(601), 평면 미러(7) 측에 있는 렌즈 출사면(602)의 주주사 방향에 대한 형상은 각각 상기에 나타낸 하나의 함수에 따라서 형성된다.

이 구성에 의해, 상술의 실시예 1과 마찬가지의 유리한 결과를 얻는다.

본 실시예에서는, 상술의 실시예 1과 마찬가지로 광속의 발진파장 λ= 790 nm의 적외광원을 광원수단(1)으로서 사용하고 있다.

또한, 상높이(Y)와 편향 반사각 θ의 비례 계수(κ)(Y = κθ)는 κ=100(rad／mm)이다.

도 14는 본 발명의 실시예 2의 주주사 방향과 부주사 방향의 상면만곡을 나타내는 그래프이다.

화상의 유효폭(W=220 mm) 내에 있어서, 주주사 방향의 상면만곡은 0.50mm, 부주사 방향의 상면만곡은 0.76 mm이다. 따라서, 이들 만곡은 양호하게 저감되고 있는 것을 알 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시예 2의 fθ 특성을 나타내는 그래프이다. 도 15는 실제로 광속이 도달하는 위치로부터 이상적인 상높이를 차감함으로써 얻어진 차분을 나타내고 있다.

최대로 0.761mm의 어긋남이 있는 것을 알 수 있다. 이값을 사용하기에는 다소 큰 값이지만, 화상 클럭을 각 상높이에 따라서 변화시킴으로써, fθ 특성 자체를 저감시키는 것은 가능하다.

그러나, fθ 특성의 어긋남이 너무 크면, 주주사 방향의 스폿직경 자체가 변화하게 된다.

본 실시예에서는, 잠상의 깊이에 영향을 미치는 스폿직경에 대해서는 만족할만한 레벨의 fθ특성이다.

도 16은 서로 다른 상높이에서의 스폿의 단면 형상을 나타낸 설명도이다. 보다 구체적으로는, 도 16은 각 상높이에서의 스폿의 피크 광량의 2％, 5％, 10％, 13.5％, 36.8％, 및 50％의 슬라이스로 자른 단면을 나타내고 있다.

통상, 부주사단면 내에 있어서 경사 방향으로부터 광속을 입사시키는 광주사장치에서는, 파면수차의 왜곡에 의해 스폿이 회전하는 현상을 발생시킨다.

본 실시예에 있어서, 렌즈면의 파워 배치, 렌즈의 틸트량 및 시프트량뿐만 아니라 모선의 부주사 방향의 만곡량을 최적화함으로써, 파면수차의 왜곡을 감소시킨다.

결상렌즈(6)의 틸트량에 관해서는, 편향면(5a)과 입사광속의 주광선 간의 교점을 원점으로 했을 때, 좌표(12.900, 0.200, 1.350)를 중심으로 부주사 방향으로, 도 13의 화살표 방향으로 도시된 바와 같이, 렌즈를 δ= 5.5°만큼 경사시킨다.

도 17은 본 발명의 실시예 2에서의 피주사면에 도달하는 주사선 만곡을 나타내는 그래프이다.

통상, 모노크롬의 화상형성장치에 있어서, 주사선 만곡은 0.2 mm이내로 억제할 필요가 있다.

본 실시예에 있어서는, 주사선 만곡은 0.449 mm이며, 직접 사용하는 것이 어렵다.

그러나, 최근에는, 부주사 방향의 위치 어긋남(주사선 경사 또는 주사선의 만곡(bend))에 있어서도, 상 높이마다 화상 데이터를 부주사 방향으로 시프트함으로써 보정이 가능해지고 있다.

또한, 반사 미러 등의 광학부품을 밴딩함으로써 주사선의 휨을 보정하는 것이 가능하다.

본 실시예에서는 상기와 같이, 결상렌즈(6)를 통과한 광속을 평면 미러(7)에 의해 되돌려서, 재차 결상렌즈(6)를 통과시켜서, 광주사장치 전체를 컴팩트하게 하고 있다.

본 실시예에서는, 도 12에 도시된 광학상자(11)의 단부로부터 피주사면(8)까지의 거리(Lb)가 Lb = 88.9 mm이다. 이와 같이, 상술의 실시예 1 보다 더 컴팩트한 광주사장치를 실현하고 있다.

본 실시예에 있어서의 평면 미러(7)는, 상기 제 1 실시예에서 설명한 바와 같이 주주사 방향 및 부주사 방향 양자 모두가 파워가 없는 평면 미러로 이루어져 있다. 따라서,

｜φM/ φ| = 0

의 관계가 있고, 이것은 조건식(1)을 만족시킨다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 주주사단면 내에 있어서 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 피주사면(8)에 수직인 면 간에 이루는 각도 α = 35.5°이다. 또,화상의 유효폭 W=220 mm, 평면 미러(7)로부터 피주사면(8)까지의 축상광속을 따른 거리 L= 89.9 mm이다. 따라서,

α· W / L = 86.9

의 관계가 있고, 이것은 조건식(2)을 만족시킨다.

본 실시예에 있어서, 평면 미러(7)의 부주사단면 내에 있어서의 경사각도 β는 상기와 같이 β = 4 °이고, 이것은 조건식(5)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 도 13에 나타낸 바와 같이 광속과 메카니컬 부품과의 간섭도 없고, 또한, 도 16에 도시된 바와 같이, 파면수차가 저감된 잘 정돈된 스폿을 달성한다.

또한, 상기한 본 실시예에 있어서 입사광학계(LA)로부터 출사한 광속의 주광선과 결상광학계(LB)의 광축 간에 이루는 각도(γ)는 상기와 같이 γ= 78°이다. 이것은 조건식(6)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 본 실시예에서는 도 12에 나타낸 바와 같이, 결상렌즈(6)와의 간섭이 발생되지 않는다. 또한, 종래부터 사용되고 있는 외접원 반경 10mm의 4면 다각형 미러를 사용하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시예에서는, 상술의 실시예 1과 마찬가지로 조건식(3)을 만족하도록 각 구성요소를 설정한다.

도 18은, 표 2에 나타낸 수치 실시예에 대해서, 각 렌즈면위치를 고정하면서, 축상의 곡률반경을 변화시켜서 φ1／φL을 변화시켜, 3차 수차계수를 계산한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 19는 각 상태에서의 축상곡률 반경에 의거한 주주사단면도이며, 각각 미러가 없는 전개도에 대응하는 도면이다.

도 19의 상태 A 내지 C에서는, 렌즈면(601)이 오목면, 렌즈면(602)이 볼록면이다. 상태 C는, 설계치의 상태에 대응한다.

상태 D는 렌즈면(601)이 평면이고, 렌즈면(602)이 볼록면이다.

상태 E는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 평면이다.

상태 F는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 오목면이다.

도 18에 나타낸 바와 같이, 상태 A로부터 상태 F로 변함에 따라, 3차 수차 계수의 값이 감소하고 있다.

결상광학계에 있어서는, 상술한 바와 같이, fθ특성을 확보하기 위한 이론치로서 3차 수차 계수 V를 V = V1 = 2／3로 설정하여도 되는 것이 알려져 있다.

상태 C(설계치)에서는, φ1／φL= －0.27이고, V = 0.67이며, 이론치 V1에 매우 근접한 것을 알 수 있다. 여기서, φ1／φL는 조건식(3)을 만족시킨다.

또한, 본 실시예에서는, 상술의 실시예 1과 마찬가지로 콜리메이터렌즈(3)로부터 출사한 광속을 약한 수렴광속으로 형성함으로써 광로길이를 단축한다.

본 실시예에 있어서의 수렴도 m는 m = 0.248이며, 이것은 조건식(4)을 만족시킨다.

도 20은 편향면의 시프트 편심 오차가 10㎛로 주어졌을 때의 주주사 방향의 지터를 나타낸 설명도이다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 주주사 방향의 지터는 최대로 8.7㎛이며, 지터를 만족할 만한 레벨까지 억제하여 문제를 발생시키지 않는다.

도 21은 본 발명의 실시예 2에 의한 광주사장치를 광편향기(다각형 미러)(5)양측에 배치해서, 컬러화상형성장치에 응용했을 때의 부주사 단면도이다.

도 21에 있어서, 광편향기(5)에 의해 편향 반사된 편향광속은 결상렌즈(6)를 통과한 후, 평면 미러(7A)에 의해 되돌려져서 재차 역방향으로 결상렌즈(6)를 통과한다.

결상렌즈(6)를 통과한 광속은 평면 미러(7B)에 의해 상방으로 되돌려져서, 피주사면인 감광드럼(8)(Y, M, C, Bk)으로 안내된다.

이 구성에 의해, 감광드럼(8)으로부터 광주사장치(광학상자(11))까지의 거리를 단축하는 것이 가능해서, 한층 더 컴팩트화를 실현할 수 있다.

[실시예 3]

도 22는 본 발명의 실시예 3의 주주사 방향의 주요부 단면도(주주사 주요부 단면도)이다.

도 23은 본 발명의 실시예 3의 부주사 방향의 주요부 단면도(부주사 주요부 단면도)이다.

도 22 및 도 23에 있어서, 도 1 및 도 2의 구성요소에 대응하는 구성요소에는 동일 부호를 부여한다.

본 실시예에 있어서, 상술의 실시예 1과 다른 점은, 결상렌즈의 광편향기 측의 면을, 편향면에 의해 편향된 광속이 통과하는 위치와 평면미러에 의해 되돌려진 광속이 통과하는 위치 사이에서, 부주사단면 내의 굴절력이 다른 형상으로 되도록 형성한 것이다.

그 외의 구성 및 광학적 작용은 실시예 1과 마찬가지이고, 이것에 의거해서 마찬가지의 유리한 효과를 얻을 수 있다.

보다 구체적으로는, 도면 중에서 (16)은 렌즈입사면(601A)(제 1 투과면)과 렌즈 재출사면(601B)(제 4 투과면)으로 분할되는 렌즈면(601)을 가진 결상렌즈이다. 부주사단면 내의 그들의 형상이 서로 다른 다단 토릭면에 의해 형성되어 있다.

본 실시예에 있어서는, 편향면(5a)에 입사하는 광속은 주주사단면 내에 있어서 결상렌즈(16)의 광축과 상기 광속의 주광선 간에 이루는 각도(γ)가 γ= 70°에서 입사하도록 설정되어 있다.

또한, 본 실시예에서는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 평면 미러(7)를 광편향기(5)의 회전축에 대해서 부주사 방향으로 β = 4.5 °만큼 경사지게 한다.

다음에 본 실시예에 있어서의 렌즈면 형상 및 광학 배치를 표 3 및 표 4에 나타낸다.

여기서 사용된 비구면 표현식은 상술의 실시예 1과 마찬가지이다.

본 실시예에서는, 표 3 및 표 4에 나타낸 바와 같이 결상렌즈(16)의 광편향기(5) 측에 있는 렌즈입사면(601A)과 렌즈재출사면(601B)은 부주사단면 내의 굴절력이 다른 형상에 의해 형성된다.

그러나, 렌즈입사면(601A)와 렌즈재출사면(601B)의 양쪽 모두가 주주사단면 내에 있어서의 형상은 동일하다(굴절력이 같다). 그 때문에, 렌즈면에서 면의 큰 레벨차(즉, 단차)는 없다.

주주사 방향에 대해서 결상렌즈(16)의 평면 미러(7) 측에 있는 렌즈출사면(602)의 형상은, 상술의 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로, 상기에 나타낸 하나의 함수에 따라서 형성된다.

본 실시예에서는, 상술의 실시예 1과 마찬가지로 광속의 발진파장 λ= 790nm의 적외광원을 광원수단(1)으로서 사용하고 있다.

또한, 상높이 Y와 편향 반사각 θ와의 비례 계수 κ(Y = κθ)는 κ = 180(rad／mm)이다.

도 24는 본 발명의 실시예 3의 주주사 방향과 부주사 방향의 상면만곡을 나타내는 그래프이다.

화상의 유효폭(W=220 mm) 내에 있어서, 주주사 방향의 상면만곡은 0.29mm이고, 부주사 방향의 상면만곡은 0.07 mm이다. 따라서, 이들 만곡은 양호하게 저감 되는 것을 알 수 있다.

도 25는 본 발명의 실시예 3의 fθ특성을 나타내는 그래프이다. 도 25는 실제로 광속이 도달하는 위치로부터 이상적인 상높이를 차감하여 얻어진 차분을 나타내고 있다. 최대로 0.248 mm의 어긋남이 있는 것을 알 수 있다.

사용하기에는 다소 큰 값이지만, 화상클럭을 각 상높이에 따라서 변화시킴으로써, fθ특성 자체를 감소시킬 수 있다.

그러나, fθ특성의 어긋남이 너무 커지면, 주주사 방향의 스폿직경 자체가 변화된다.

본 실시예에서는, 잠상의 깊이에 영향을 미치는 스폿직경에 대해서 fθ특성은 만족할 만한 레벨에 있다.

도 26은 서로 다른 상높이에 있어서의 스폿의 단면형상을 나타낸 개략도이다. 보다 구체적으로는. 도 26은 각 상높이에 있어서의 스폿의 피크 광량의 2％, 5％, 10％, 13.5％, 36.8％, 및 50％의 슬라이스로 자른 단면을 나타내고 있다.

통상, 부주사단면 내에 있어서 경사방향으로부터 광속을 입사시키는 광주사장치에서는, 파면수차의 왜곡에 의해 스폿이 회전하는 현상이 발생된다.

본 실시예에 있어서는, 렌즈면의 파워 배치, 렌즈의 틸트량 및 시프트량뿐만 아니라 부주사방향에 있어서의 모선의 곡면의 양을 최적화함으로써 파면수차의 이러한 왜곡을 감소시킨다.

결상렌즈(16)의 틸트량에 관해서는, 편향면(5a)과 입사광속의 주광선과 간의 교점을 원점으로 했을 때, 좌표(27.150, 0.300, 0.000)를 중심으로 부주사 방향으로 도 23에 나타내는 화살표 방향으로 상기 렌즈를 δ =9.7°경사지게 한다.

도 27은 본 발명의 실시예 3의 피주사면에 도달하는 주사선 만곡을 나타내는 그래프이다.

통상, 모노크롬의 화상형성장치에 있어서, 주사선 만곡은 0.2 mm이내로 억제해야 한다.

본 실시예에 있어서는, 주사선 만곡을 만족할 만하게 저 레벨인 0.024mm로 억제되어 있다.

본 실시예에서는, 상기와 같이 결상렌즈(16)를 통과한 광속을 평면 미러(7)에 의해 되돌려서, 재차 결상렌즈(16)를 통과시킴으로써, 광주사장치 전체를 컴팩트하게 할 수 있다.

본 실시예에서는, 6면 다각형 미러를 사용하면서 도 22에 도시된 광학상자(11)의 단부로부터 피주사면(8)까지의 거리(Lb)가 Lb = 163.2 mm이며, 상술의 실시예 1과 마찬가지로 매우 컴팩트한 광주사장치를 실현하고 있다.

본 실시예의 미러(7)는, 상술의 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지로, 주주사 방향 및 부주사 방향 양자 모두가 파워가 없는 평면미러로 이루어져 있다. 따라서,

｜φM／φ| =0

의 관계가 있고, 이것은 조건식(1)을 만족시킨다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 주주사단면 내에 있어서 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 피주사면(8)에 수직인 면 간에 이루는 각도(α)가 α= 24.4°이다. 화상의 유효폭 W=220 mm, 평면 미러(7)로부터 피주사면(8)까지의 축상광속을 따른 거리(L)가 L =165.0 mm이다. 따라서,

α· W / L = 32.5

의 관계가 있고, 이것은 조건식(2)을 만족시킨다.

본 실시예에 있어서, 평면 미러(7)의 부주사단면 내에 있어서의 경사각도(β)가 상기와 같이 β= 4.5°이고, 이것은 조건식(5)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 도 23에 나타낸 바와 같이 광속과 메카니컬 부품과의 간섭도 없고, 또한, 도 26에 도시된 바와 같이 파면수차가 저감된 잘 정돈된 스폿을 달성할 수 있다.

또한, 상기한 본 실시예에 있어서, 입사광학계(LA)로부터 출사한 광속의 주광선과 결상광학계(LB)의 광축 간에 이루는 각도(γ)가 γ = 70°이고, 이것은 조건식(6)을 만족시킨다.

이 구성에 의해, 본 실시예에서는, 도 22에 나타낸 바와 같이 결상렌즈(6)와의 간섭이 발생되지 않는다. 또한, 종래부터 사용되고 있는 외접원 반경 20mm의 6면다각형 미러를 사용할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는, 상술의 실시예 1에서와 마찬가지로 조건식(3)을 만족하도록 구성요소를 설정한다.

도 28은, 표 3 및 표 4에 나타낸 수치 실시예에 대해서, 각 렌즈면위치를 고정하면서, 축상의 곡률반경을 변화시켜서 φ1／φL를 변화시켜, 3차 수차계수를 계산한 결과를 나타내는 그래프이다.

도 29는 각 상태에서의 축상곡률 반경에 의거한 주주사단면도이며, 각각 미러가 없는 전개도에 대응하는 도면이다.

도 29의 상태 A 내지 상태 C는, 렌즈면(601)이 오목면이고, 렌즈면(602)이 볼록면이다. 상태 C는 설계치의 상태에 대응한다.

상태 D는 렌즈면(601)이 평면이고, 렌즈면(602)이 볼록면이다.

상태 E는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 평면이다.

상태 F는 렌즈면(601)이 볼록면이고, 렌즈면(602)이 오목면이다.

도 28에 나타낸 바와 같이, 상태 A로부터 상태 F로 변화함에 따라, 3차 수차 계수 V의 값이 감소하고 있다.

결상광학계에 있어서는, fθ특성을 확보하기 위한 이론치로서 3차 수차계수 V를 V = V1 = 2／3로 설정하는 것이 알려져 있다.

상태 C(설계치)에서는, φ1/φL= －1.43, V = 0.725이며, 이론치 V1에 매우 근접하는 것을 알 수 있다. 여기서, φ1/φL는 조건식(3)을 만족시킨다.

또한, 본 실시예에서는, 상술의 실시예 1과 마찬가지로, 콜리메이터렌즈(3)로부터 출사한 광속을 약한 수렴광속으로 형성함으로써 광로길이를 단축한다.

본 실시예에 있어서의 수렴도 m는 m = 0.239이며, 이것은 조건식(4)을 만족시킨다.

도 30은 편향면의 시프트 편심 오차가 10㎛로 주어졌을 때의 주주사 방향의 지터를 나타낸 그래프이다.

도 30에 나타낸 바와 같이, 주주사 방향의 지터는 최대로 5.3㎛이며, 만족할 만한 레벨까지 억제되어 있다.

다음에 본 실시예에 사용한 다단 토릭면에 대해서 설명한다.

도 31은 결상렌즈(16) 주변의 부주사단면도이다.

광편향기(도시하지 않음)(5) 측의 면(601)을 형상이 다른 상부면(601A)(제 1 투과면) 및 하부면(601B)(제 4 투과면)으로 형성해서, 부주사단면 내의 파워를 하부면(601B) 측에 더 많이 배분한다. 이렇게 함으로써, 결상광학계(LB)의 부주사 배율의 저감을 시도한다.

본 실시예에 있어서, 평면 미러(7) 측의 면이 아니라 광편향기(5) 측의 면을 다단 토릭면으로 한 이유는, 도 31에 도시한 바와 같이, 광편향기(5)에 의해 편향된 광속과 평면 미러(7)에 의해 되돌려진 광속 간의 거리가 크기 때문이다.

마지널 광선 간의 부주사 방향의 거리는 1.16 mm이며, 렌즈면(601A)과 렌즈면(601B)의 경계점으로부터 각각 약 0.5mm 만큼 떨어져 있다.

광학 부품의 배치오차나 렌즈면의 성형시에 발생하는 특이한 특성 등의 영향을 고려하는 경우에도, 0.5 mm정도의 공간이 있으면 문제를 회피하기에 충분하다.

그러나, 평면 미러(7) 측의 면에 대해서는, 마지널 광선 간의 거리가 0.5mm이하이다. 따라서, 이쪽의 면을 다단 토릭면으로 형성하기에는, 제조의 관점으로부터 곤란하다.

따라서, 광편향기(5) 측의 면만을 다단 토릭면으로 형성해서, 설계 자유도를 향상시킨다.

도 32는 본 발명의 실시예 3의 광주사장치를 광편향기(다각형 미러)(5)의 양측에 배치해서, 컬러화상형성장치에 응용했을 때의 부주사단면도이다.

도 32에 있어서, 도 21의 구성요소에 대응하는 구성요소에는 동일한 부호를 부여한다.

도 32에 있어서, 상술한 도 21에 나타낸 컬러화상형성장치와 다른 점은, 광학상자(11) 1개만을 사용해서 구성요소의 수를 삭감한 것이다.

그 외의 구성 및 광학적 작용은 도 21의 컬러화상형성장치와 같고, 마찬가지로 유리한 결과를 얻을 수 있다.

도 32에 도시된 컬러화상형성장치에 있어서, 광편향기(5)에 의해 편향 반사된 편향광속은 결상렌즈(16)를 통과한 후, 평면 미러(7A)에 의해 되돌려져서 재차 입사 방향과는 역방향으로 결상렌즈(16)를 통과한다.

결상렌즈(16)를 통과한 광속은 평면 미러(7B)에 의해 상방으로 되돌려져서 피주사면인 감광드럼(8)(Y, M, C, Bk)에 안내된다.

이 구성에 의해, 감광드럼(8)으로부터 광주사장치(광학상자(11))까지의 거리를 단축하는 것이 가능하고, 한층 더 컴팩트화를 실현될 수 있다.

[화상형성장치의 실시예]

도 33은 본 발명의 실시예에 의한 화상형성장치의 부주사 방향의 주요부 단면도이다. 도면에 있어서, (104)는 화상형성장치를 나타낸다.

이 화상형성장치(104)에는, 예를 들면, 퍼스널 컴퓨터 등의 외부기기(117)로부터 코드 데이터(Dc)가 입력된다. 이 코드 데이터(Dc)는 장치 내의 프린터콘트롤러(111)에 의해, 화상데이터(도트 데이터)(Di)로 변환된다.

이 화상 데이터(Di)는 선행하는 실시예 중의 어느 하나에 따라서 구성되는 광주사 유닛(100)에 입력된다. 이 광주사 유닛(100)에서는 화상 데이터(Di)에 따라 변조된 광빔(103)이 출사되어, 이 광빔(103)에 의해 감광드럼(101)의 감광면이 주주사 방향으로 주사된다.

정전잠상 담지체(감광체)인 감광드럼(101)은 모터(115)에 의해 시계방향으로 회전된다. 이 회전을 통해서, 감광드럼(101)의 감광면이 광빔(103)에 대해서 주주사 방향과 직교하는 부주사 방향으로 이동한다.

감광드럼(101)의 바로 위쪽에는, 감광드럼(101)의 표면을 균일하게 대전시키는 대전롤러(102)가 이 표면에 접촉하도록 설치되어 있다. 대전롤러(102)에 의해 대전된 감광드럼(101)의 표면에, 상기 광주사유닛(100)에 의해 주사되는 광빔(103)이 투영된다.

상기 설명한 바와 같이, 광빔(103)은 화상데이터(Di)에 따라서 변조된다. 이 광빔(103)을 조사함으로써 감광드럼(101)의 표면에 정전 잠상을 형성한다.

이와 같이 형상된 정전 잠상은, 감광 드럼(101)의 회전방향에 대해 상기 광빔(103)의 조사 위치의 하류측에 형성되고, 감광드럼(101)에 접촉되는 현상기(107)에 의해 토너상으로 현상된다.

현상기(107)에 의해 현상된 토너상은 감광드럼(101)의 하부에서, 감광드럼(101)에 대향하도록 배치된 전사롤러(108)에 의해서 전사용지(피전사재)(112) 상에 전사된다.

전사용지(112)는 감광드럼(101)의 전방(도 33에서 볼 때 우측)의 용지 카셋트(109) 내에 수납되어 있지만, 이들은 수동으로 공급이 가능하다. 용지 카셋트(109) 단부에는, 용지 카셋트(109) 내의 전사용지(112)를 반송로에 공급하는 급지롤러(110)가 있다.

이상과 같은 방법으로, 전사된 미정착 토너상을 가진 전사용지(112)는 감광드럼(101) 후방(도 33에서 볼 때 좌측)의 정착기로 반송된다. 정착기는 내부에 정착 히터(도시하지 않음)를 가지는 정착롤러(113)와 이 정착롤러(113)에 압접하도록 배치된 가압롤러(114)로 구성되어 있다. 화상 전사부로부터 공급된 전사용지(112)를 정착롤러(113)와 가압롤러(114) 간의 압접부에서 가압하면서 가열함으로써, 전사용지(112) 상의 미정착 토너상을 정착시킨다.

정착롤러(113)의 후방에는 정착된 전사용지(112)를 화상형성장치의 외부로 배출하는 기능을 하는 배지롤러(116)가 있다.

도 33에 도시되어 있지 않지만, 프린트 콘트롤러(111)는 지금까지 설명한 데이터의 변환기능 이외에도, 모터(115) 또는 화상형성장치 내부의 모든 다른 구성요소뿐만 아니라 광주사유닛 내부의 폴리건미러 구동모터(후술함) 등을 제어하는 기능을 가지고 있다.

본 발명에서 사용되는 화상형성장치의 기록밀도는, 특히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 기록밀도가 높아질수록, 고화질이 요구되므로, 1200 dpi 이상의 화상형성장치를 도입하는 경우에, 본 발명의 실시예 1 내지 실시예 3에 의한 구성은 한층 더 효과적이다.

[컬러화상형성장치의 실시예]

도 34는 본 발명의 실시예에 의한 컬러화상형성장치의 주요부 개략도이다. 본 실시예는 4개의 광주사장치를 대응하는 감광드럼(상 담지체)의 면에 화상정보를 기록하도록 서로 평행하게 배치한 텐덤 타입의 컬러화상형성장치이다.

도 34에 있어서, (60)은 컬러화상형성장치이고, (91), (92), (93), 및 (94)는 선행하는 모든 실시예 중의 어느 하나의 실시예에 의한 구성을 가지는 광주사장치이다. (21), (22), (23), 및 (24)는 각각 감광드럼(상 담지체)이고, (31), (32), (33), 및 (34)는 각각 현상기이다. (51)은 반송벨트이다.

도 34에 도시되어 있지 않지만, 화상형성장치는 현상기에 의해 현상된 토너상을 피전사재에 전사하는 전사기와 전사된 토너상을 전사용지에 정착시키는 정착기를 구비하고 있다.

도 34에 있어서, 컬러화상형성장치(60)에는, 예를 들면, 퍼스널컴퓨터 등의 외부기기(52)로부터 R(레드), G(그린), B(블루)의 색신호를 수신한다. 이들 색신호는 화상형성장치 내부의 프린터콘트롤러(53)에 의해 C(시안), M(마젠타), Y(옐로우), 및 B(블랙)에 대응하는 화상데이터(도트 데이터)로 변환된다.

이들 화상데이터는 각각 광주사장치(91), (92), (93), 및 (94)에 입력된다.그래서, 이들 광주사장치에서는, 각 화상 데이터에 따라 변조된 광 빔(41), (42), (43), 및 (44)을 생성한다. 이들 광빔에 의해 감광드럼(21), (22), (23), 및 (24)의 감광면이 주주사 방향으로 주사된다.

본 실시예의 컬러 화상형성장치에서는, 4개의 광주사장치(91), (92), (93), 및 (94)를 설치하여, 각각 C(시안), M(마젠타), Y(옐로우), 및 B(블랙)의 각 색에 대응하고 있다. 이들 주사장치는 서로 병행으로 동작가능하여 감광드럼 (21), (22), (23), 및 (24)의 면에 화상신호(화상정보)를 기록하므로, 컬러화상을 고속으로 인자할 수 있다.

본 실시예에 있어서의 컬러화상형성장치는, 상술한 바와 같이, 4개의 광주사장치(91), (92), (93), 및 (94)를 사용하여 각각의 화상 데이터에 의거한 광 빔을 사용해서, 각 색의 잠상을 각각 대응하는 감광드럼(21), (22), (23), 및 (24)의 면에 형성한다. 그 후, 이들 화상을 기록지에 중첩하여 전사해서, 1매의 풀 컬러 화상을 형성한다.

상기 외부기기(52)로서는, 예를 들면, CCD 센서를 가진 컬러화상독해장치가 사용되어도 된다. 이 경우에는, 이 컬러화상독해장치와 컬러화상형성장치(60)에 의해 컬러디지털복사기를 형성한다.

본 발명을 여기에 개시된 구성에 대해서 설명하였지만, 지금까지 설명된 상세에 제한되는 것은 아니며, 본 출원은 개선의 목적 또는 다음 특허청구의 범위 내에 포함될 수 있는 변형예 또는 변경예를 포함하도록 의도된 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 광주사장치의 주주사단면도;

도 2는 본 발명의 실시예 1에 의한 광주사장치의 부주사단면도;

도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 상면만곡을 나타내는 그래프;

도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 fθ특성을 나타내는 그래프;

도 5는 본 발명의 실시예 1에 의한 스폿 프로파일의 설명도;

도 6은 본 발명의 실시예 1에 의한 주사선 곡선을 나타내는 그래프;

도 7은 렌즈와 미러를 추가했을 경우의 부주사단면도;

도 8은 본 발명의 실시예 1에 의한 렌즈배치에 있어서의 파워비와 3차 수차 계수 V의 관계를 나타내는 그래프;

도 9는 도 8에서 사용한 파워비에 따른 렌즈형상의 설명도;

도 10은 본 발명의 실시예 1에 의한 광주사장치의 주주사 방향의 전개도;

도 11은 본 발명의 실시예 1에 의한 주주사 지터를 나타내는 그래프;

도 12는 본 발명의 실시예 2에 의한 광주사장치의 주주사단면도;

도 13은 본 발명의 실시예 2에 의한 광주사장치의 부주사단면도;

도 14는 본 발명의 실시예 2에 의한 상면만곡을 나타내는 그래프;

도 15는 본 발명의 실시예 2에 의한 fθ특성을 나타내는 그래프;

도 16은 본 발명의 실시예 2에 의한 스폿 프로파일의 설명도;

도 17은 본 발명의 실시예 2에 의한 주사선 곡선을 나타내는 그래프;

도 18은 본 발명의 실시예 2에 의한 렌즈배치에 있어서의 파워비와 3차 수차 계수 V의 관계를 나타내는 그래프;

도 19는 도 18에서 사용한 파워비에 따른 렌즈형상의 설명도;

도 20은 본 발명의 실시예 2에 의한 주주사 지터를 나타내는 그래프;

도 21은 본 발명의 실시예 2에 의한 결상광학계를 사용한 컬러화상형성장치의 주요부 단면도;

도 22는 본 발명의 실시예 3에 의한 광주사장치의 주주사단면도;

도 23은 본 발명의 실시예 3에 의한 광주사장치의 부주사단면도;

도 24는 본 발명의 실시예 3에 의한 상면만곡을 나타내는 그래프;

도 25는 본 발명의 실시예 3에 의한 fθ특성을 나타내는 그래프;

도 26은 본 발명의 실시예 3에 의한 스폿 프로파일의 설명도;

도 27은 본 발명의 실시예 3에 의한 주사선 곡선을 나타내는 그래프;

도 28은 본 발명의 실시예 3에 의한 렌즈배치에 있어서의 파워비와 3차 수차 계수 V의 관계를 나타내는 그래프;

도 29는 도 28에서 사용한 파워비에 따른 렌즈형상의 설명도;

도 30은 본 발명의 실시예 3에 의한 주주사 지터를 나타내는 그래프;

도 31은 본 발명의 실시예 3에 의한 결상렌즈부재의 부주사단면도;

도 32는 본 발명의 실시예 3에 의한 결상광학계를 사용한 컬러화상형성장치의 주요부 단면도;

도 33은 본 발명의 화상형성장치의 실시예를 나타내는 부주사단면도;

도 34는 본 발명의 실시예에 의한 컬러화상형성장치의 주요부 개략도;

도 35는 종래의 광주사장치의 주요부 사시도;

도 36은 종래의 광주사장치의 주주사단면도.

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

1: 광원수단 2: 조리개

3: 콜리메이터렌즈 4: 실린드리칼렌즈

5: 광편향기 5a: 편향면

6, 16: 결상렌즈 7: 평면 미러

8: 감광드럼면 9: 모터

10; 모터기판 11: 광학상자

12: 광주사장치 18: 동기검출용 미러

19: 동기검출용 센서 601: 렌즈입사면

602: 렌즈출사면

Claims (15)

1. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 피주사면에 있어서의 주주사 방향의 화상의 유효폭을 W(mm), 상기 피주사면으로부터 광학적으로 가장 먼 반사형 광학소자로부터 상기 피주사면까지의 거리를 L(mm), 주주사단면 내에 있어서 상기 피주사면의 화상 단부에 입사하는 광속의 주광선과 상기 피주사면에 수직인 법선이 이루는 각도를 α(도)로 할 때,

   20°< α· W / L ＜ 100°

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
2. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 편향수단 측의 면은, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향된 광속이 통과하는 위치와 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 통과하는 위치 사이에서, 부주사단면에 대한 파워가 서로 다른 형상을 가지고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
3. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 상기 제 1 투과면 및 상기 제 4 투과면은 하나의 함수에 의거하여 정의되는 주주사단면의 형상을 가지고, 상기 투과형 결상광학소자의 상기 제 2 투과면 및 상기 제 3 투과면은 하나의 함수에 의거하여 정의되는 주주사단면의 형상을 가지고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
4. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 제 1 투과면 및 제 2 투과면이 주주사단면 내에 가지는 축상합성파워를 φL, 상기 광속이 재통과하는 상기 결상광학소자의 제 1 투과면이 주주사단면 내에 가지는 축상파워를 φ1으로 할 때,

   - 2.0 ＜φ1／φL ＜ 0.5

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
5. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   주주사단면 내에 있어서의 상기 결상광학계의 후측 주평면으로부터 상기 피주사면까지의 거리를 Sk(mm), 상기 결상광학계의 주주사단면 내의 초점거리를 f(mm), m = 1－Sk／f라 할 때,

   －0.1 ＜ m ＜0.5

   의 관계식을 만족시키고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
6. 광원수단;

   편향면을 가지는 편향수단;

   상기 광원수단으로부터 출사한 광속을 상기 편향수단에 입사시키는 입사광학계;

   상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속을 피주사면에 결상시키고, 적어도 1매의 투과형 결상광학소자를 가진 결상광학계; 및

   상기 투과형 결상광학소자와 상기 피주사면 사이의 광로 중에 배치되고, 반사면을 가진 적어도 1매의 반사형 광학소자

   를 구비한 광주사장치로서,

   상기 투과형 결상광학소자는 제 1 내지 제 4 투과면을 가지고 또한 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 제 1 투과면으로부터 제 2 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 통과하고, 상기 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 후, 제 ３투과면으로부터 제 4 투과면까지의 순으로 상기 투과형 결상광학소자를 재통과하도록 구성되고,

   광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는 주주사단면 내의 투과면 축상합성파워가 φ이고, 상기 반사형 광학소자는 주주사단면 내의 반사면 축상합성파워가 φM일때,

   ｜φM／ φ| < 0.1

   의 관계식을 만족시키고,

   부주사단면 내에 있어서, 상기 입사광학계로부터 출사한 광속은 상기 편향수단의 편향면에 수직으로 입사하고,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자의 투과면 축상합성파워는, 상기 편향수단의 편향면에 의해 편향주사된 광속이 입사하는 상기 제 1 투과면, 상기 제 1 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 2 투과면, 상기 적어도 1매의 반사형 광학소자의 반사면에 의해 반사된 광속이 입사하는 상기 제 ３ 투과면, 및 상기 제 ３ 투과면을 통과한 광속이 입사하는 상기 제 4 투과면을 가진 4개의 광학면의 합성파워로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 반사형 광학소자는 평면 미러로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
8. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 광주사장치는 상기 광속이 재통과하는 1매의 투과형 결상광학소자만을 가지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
9. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

   상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자는, 주주사단면 내의 곡률의 부호가 유효직경 내에 있어서 반전되는 면을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
10. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    반전하는 부호를 가진 상기 면은 상기 편향수단 측에 면하는 볼록형상인 축상형상을 가지는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
11. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    상기 광속이 재통과하는 상기 투과형 결상광학소자로부터 가장 먼 위치에 배치되어 있는 상기 반사형 광학소자의 반사면과 상기 편향수단의 회전축이 이루는 부주사단면 내에 있어서의 각도를 β(도)라 할 때,

    2°≤ β ≤ 10°

    의 관계식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
12. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,

    주주사단면 내에 있어서, 상기 편향수단의 편향면에 입사하는 광속의 주광선과 상기 결상광학계의 광축이 이루는 각도를 γ(도)라 할 때,

    60°≤ γ ≤ 90°

    의 관계식을 만족시키는 것을 특징으로 하는 광주사장치.
13. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 광주사장치;

    상기 피주사면에 배치된 감광체;

    상기 광주사장치에 의해 주사된 광속에 의해서 상기 감광체 상에 형성된 정전잠상을 현상해서 토너 상을 형성하는 현상기;

    현상된 토너 상을 피전사재에 전사하는 전사기; 및

    전사된 토너 상을 피전사재에 정착시키는 정착기

    를 가지는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
14. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 기재된 광주사장치;

    외부기기로부터 입력한 코드 데이터를 화상 신호로 변환해서 상기 광주사장치에 입력시키는 프린터 콘트롤러

    를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 화상형성장치.
15. 삭제

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