JPH0362013A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、光走査装置に関し、特に像面湾曲の補正機能
を有する光走査装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、原稿画像や画像信号に基づいて主走査と副走査
を行うことによって画像を再現させるための光走査装置
は、ディジタル複写機、レーザプリンタ、レーザプロッ
タ、レーザファックス、レーザ製版機等々に広く用いら
れている。

このような光走査装置の一例として第２０図に示すもの
がある。

即ち、レーザダイオード等の光源１から射出された光束
はコリメート光学系を形成するコリメータレンズ２によ
って平行光束化され、アパーチャー３で周辺光のカット
がされ、このアパーチャー３を射出する光束は結像光学
系を形成する線状結像レンズ４で線状に結像すべく集束
される。

このようにされた光束は、複数の偏向反射面を有する回
転多面鏡５で偏向され、被走査媒体の一例である感光体
ドラム６において線状（主走査方向）に走査されるので
あるが、線状結像レンズ４による結像面（主走査線）が
各種光学特性の有する残留誤差によって像面湾曲が生じ
第２０図に破線で示すように円弧状に振れることになる
。従って、感光体ドラム６に沿って完全な直線走査とは
ならず感光体上の光スポツト線が歪みその径が大きくな
ってしまうという問題があり、これの解決を機械的手段
と光学的手段によって行うことが提案されている。

上記機械的手段の一例としては、特開昭５７−１４’８
２０号公報や特開昭５９−１１６６０３号公報に示され
ているように回転多面鏡の移動角度に同期して、換言す
れば回転多面鏡の反射面による結像点の移動に同期して
光源の位置を光軸方向に移動（振動）させることによっ
て最終的な結像面が正確な一直線となるようにしている
ものがある。

また、機械的な手段の一例としては、特開昭５８−５７
１０８号公報に示されるように、光源は固定で、コリメ
ータレンズ、集光レンズを偏向走査に伴って光軸方向に
移動（振動）させることにより最終的な結像面が正確な
一直線となるようにしているものがある。

一方、主走査の高速化を図るために回転多面鏡が用いら
れる場合が多く、この場合には、複数の反射面の各々の
相対位置精度に誤差が生じるのが一般的であり、このた
めに最終的な結像面に面倒れ誤差に基づくばらつきが生
じてしまう。これを補正するために、特開昭６３−１０
６６１８号公報に示されるような面倒れ補正光学系が用
いられる。即ち、この面倒れ補正光学系は１回転多面鏡
で偏向された光束を被走査媒体（例えば感光体ドラム）
上に結像する結像光学系を、偏向反射面と被走査媒体と
を幾何光学的に共役な関係になるようにす人く複数レン
ズを球面とトーリック面の組合せで形成することによっ
て面倒れ補正を行っている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のように光源またはレンズを光軸方向に移動させる
ことによって、主走査方向の像面湾曲は補正することが
できるが、光源の移動に伴って新たに副走査方向の像面
湾曲が生じ、この像面湾曲の補正も同時に行わなければ
ならない。ところが、光学系中のレンズには球面レンズ
が用いられているので非点隔差があり、このために光源
もしくはレンズを光軸方向に移動することによって正・
副面走査方向の湾曲を無視できる程度まで少なくするこ
とは極めて困難である。

また、光源等を移動せずに面倒れ補正光学系を用いた場
合には、Ｘ座標軸方向とＹ座標軸方向、換言すれば主・
副走査方向のそれぞれで異なるパワーを有するレンズ、
例えばシリンドリカルレンズが光路中に存在するので、
これに伴って主・副走査方向の像面湾曲が異なりこれら
の補正はしきれないのが現状である。

さて、一般に像面湾曲を機械的に補正する機構のない面
倒れ補正光学系においては、主・副走査の像面湾曲、ｆ
θ特性（倍率誤差、リニアリティ）、球面収差、正弦条
件がｆθレンズの設計条件としであるが、これらの各種
条件は互いに影響を及ぼし合う関係を有しているのです
べての条件を良好にすることはきわめて困難である。

従って、これらの各種条件のうち像面湾曲を良好に補正
できれば、他の条件を良好にする設計自由度が大きくな
り、設計−が容易となる。また、近年走査光学系の高密
度化が進むにっれｆθレンズ等の各種要求精度が高くな
り、レンズの構成枚数も増加するのでその調整は困難と
なり、コスト上昇を招いてしまう。

そこで、本発明の目的は１面倒れ補正光学系を用いた光
走査装置に適用可能であると共に、ｆθレンズ、コリメ
ータレンズ、シリンドリカルレンズ等のレンズ光学系の
設計が容易となり、かつ走査光学系の高密度化に対して
も複雑で枚数の多いレンズ系を使用しなくても充分に対
応でき高性能で安価な光走査装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る光走査装置は、上述の目的を達成するため
に、光源から射出した光束を平行光束化するコリメート
光学系と、このコリメート光学系から射出する光束を線
状に結像する第１結像光学系と、この第１結像光学系か
ら射出した光束を偏向走査する偏向反射面を有する回転
多面鏡と、この回転多面鏡で偏向された光束によって走
査される被走査媒体と、この被走査媒体と上記回転多面
鏡との間に配置され、回転多面鏡の偏向反射面で偏向さ
れる光束の偏向面と垂直な面内において上記偏向反射面
と上記被走査媒体とを幾何光学的に共役な関係を保つ第
２結像光学系と、上記回転多面鏡による光束の走査に伴
ない上記第１結像光学系による光束を光軸方向に移動さ
せる面倒れ補正光学系とを有する光走査装置において、
上記回転多面鏡による線状走査に同期して上記第１結像
光学系のうちの少なくとも線状結像レンズを光軸方向に
移動させる駆動源とを具備し、上記駆動源を、振動子と
、基端が上記振動子の振動面に固定され先端で上記線状
結像レンズを支持する、先端が大径で、先端が小径に形
成されたコーン状の振幅拡大子とで構成されていること
を特徴とするものである。

〔作　用〕

本発明に係る光走査装置は、主走査線状に結像する第１
結像光学系のうちの少なくとも線状結像レンズを、回転
多面鏡による光束走査に同期して、振動子と振幅拡大子
より成る駆動源を用いて像面湾曲を打消す方向に移動さ
せることによって最終的に得られる再生画像を良好にで
きるようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の一実施例の光走査装置における像面
湾曲補正光学系の概略上面図であり、画像形成用の光源
であるレーザダイオード１１から送出された光束は、コ
リメート光学系を形成するコリメータレンズ１２で平行
光束化され、その後方に配置されたアパーチャー１３で
周辺不要部分がカットされ線状光束とされる。この線状
光束は、第１結像光学系を形成する線状結像レンズの一
例であるシリンドリカルレンズ１４で後述する感光体ド
ラム２１の局面に結像されるようになっている。このシ
リンドリカルレンズ１４を通った光束は、偏向反射面を
有する回転多面鏡の一例であるポリゴンミラー１８によ
って偏向走査される。そして、偏向走査された光束は、
ｆθレンズ１９とシリンドリカルレンズ２０を順次に介
し感光体ドラム２１の周面にスポット状に結像される。

このようなｆθレンズ１９は、ポリゴンミラー１８のミ
ラー面で偏向される光束の偏向面と垂直な面内において
、このミラー面と感光体ドラム２１とを幾何光学的に共
役な関係を保つものである。

また、走査の端部の光束は、ミラー２２ａによって光検
出器２２ｂに導かれ、この光検出器２２ｂでデータ書込
みの同期の基準とされている。

そして、光検出器２２ｂで得られる同期信号をもとに後
述する駆動源によってシリンドリカルレンズ１４を取付
部材１５を介して光軸方向に移動し、光学系の像面湾曲
を打消すように構成している。

第２図（Ａ）は、第１図に示す光走査装置の光学系の偏
向走査面（主走査面）側の面で展開して概念的に示す光
路図で、第２図（Ｂ）は、偏向走査面に垂直、即ち副走
査面で展開して概念的に示す光路図である。

この光学系は、ｆθレンズ１９がアナモフィックな光学
系であり、面倒れ補正は、副走査方向においてポリゴン
ミラー１８のミラー面と像面を幾何光学的に共役な関係
に配置することによって行っている。

本発明の特徴である面倒れ補正光学系のうちの１つの構
成としてシリンドリカルレンズ１４を第３図に示すよう
に光軸方向に移動することによって像面湾曲を補正する
ものであるが、このシリンドリカルレンズ１４の移動状
態の詳細を第３図を用いて説明する。

同図において、シリンドリカルレンズ１４の移動前の状
態は実線で、移動後の状態は破線で表わしである。

従って、シリンドリカルレンズ１４の移動量をΔｃｙと
したときの、結像位置の移動量をΔ工Ｓとし、移動前の
シリンドリカルレンズ１４の結像位置とｆθレンズ１９
の前側主点Ｈとの距離をＳとし。

ｆθレンズ１９の像距離をＳ′とし、ｆθレンズ１９の
焦点距離をｆとすると、 ｓ＝ｓ’　　・ｆ／　（Ｓ’　−ｆ） Ｓ＋Δｃｙ＝（Ｓ’　−Δｚｓ）ｆ／（Ｓ’　−Δ１ｓ
−ｆ）となり、従って Δｃｙ＝Δ工５−ｆ２／（Ｓ′−Δ工ｓ　−ｆ　）（Ｓ
’　−ｆ　）となる。

ここで、Δ工５（（Ｓ’−ｆ）とするとΔｃｙ″：Δ１
ｓ−ｆ”／（Ｓ’　　　ｆ）２＝Δ工Ｓ／耐　　ただし
、ｍ＝Ｓ’／Ｓとなる。

今までの説明より像面湾曲量がΔｘｓであった場合、シ
リンドリカルレンズ１４をΔｃｙ＝Δ■Ｓ／ｒｒＩ′だ
け移動すると副走査像面湾曲の補正ができることになる
。

このとき主走査に関しては、第２図（Ａ）に示すように
シリンドリカルレンズ１４のパワーがないので像面湾曲
の変化はない。

また、補正前の像面湾曲の発生の具体例としては例えば
、第４図（Ａ）に示すようになっていて、実線が副走査
方向の像面湾曲で、破線が主走査方向の像面湾曲を表し
ている。補正前の像面湾曲は。

主走査方向が小さくなる様に設計されており、副走査方
向の像面湾曲が小さくなる様な考慮がなされていないた
め、像面湾曲は円弧状または放物線状になっている。こ
の実施例における像面湾曲量Δ工Ｓは、ポリゴンミラー
１８の走査半角で±３０°　（ポリゴンミラー１８の回
転角にすれば±１５°）の位置で約１０ｗｗ＋どなって
いる。

このような像面湾曲の曲線は、正弦波または余弦波の一
部分で近似することができ、その補正量と像面湾曲量を
プロットすると第５図に示すようになる。即ち、第４図
（Ａ）における±３０”の像面湾曲量をΔｌｓとすれば
、このときの補正量Δ工Ｓは、 ΔＩｓ（θ）＝Δより　（−ｃｏｓ（６θ）＋ｌ）とす
れば良い。ただし、θはポリゴンミラー１８の回転角で
、θ＝Ｏで像高比が０となる。

本例では、ポリゴンミラー１８のミラー面数が６である
ために１つのミラー面におけるポリゴン回転角θは、±
３０＠どなる。

従って、この±３０’の間にシリンドリカルレンズ１４
がｎ　（ｎは１以上の整数）周期だけ移動すればポリゴ
ンミラー１９とのミラー面との同期がとれることになる
。つまり、ポリゴンミラー１８のミラー面数がＮ面の時
には、ポリゴンミラー回転角θが±１８０’／Ｎで、ｎ
周期だけシリンドリカルレンズ１４が移動することにな
る。このようにすれば第４図（Ｂ）に示すように副走方
向の像面湾曲が補正できることになる。

次に本発明の特徴である像面湾曲補正光学系のうちの１
つの構成として第６図（Ａ）と第６図（Ｂ）に示すよう
に、シリンドリカルレンズ２３を追加して設け、このシ
リンドリカルレンズ２３を光軸方向に移動することによ
って副走査方向の像面湾曲を補正するものであり、第６
図（Ａ）に偏向走査面（主走査面）側の面を示す光路図
と、第６図（Ｂ）に偏向走査面に垂直、即ち副走査面を
示す光路図とに示されるように、コリメータレンズ１２
とポリゴンミラー１８との間に主走査方向にパワーを有
するシリンドリカルレンズ２３を配置し、前述のシリン
ドリカルレンズ１４と同様に光軸方向移動を行い主走査
方向の像面湾曲を補正するものである。

主走査平面において、シリンドリカルレンズ２３の後側
主点とｆθレンズエ９の前側主点との距離をｄとし、シ
リンドリカルレンズ２３、ｆθレンズ１９の焦点距離を
それぞれｆｃｙ　　　ｆ５θとすると、ｆθレンズ１９
の後側主点と、シリンドリカルレンズ２３とｆＯレンズ
１９の総合焦点位置の距離Ｓ′は、 Ｓ’　＝ｆｆθ（ｆａｙ’　−ｄ）／（ｆｃｙ’　＋ｆ
ｆθ−ｄ）と表わすことができる。

また、コリメータレンズ１２からの平行光束がシリンド
リカルレンズ１４を介してシリンドリカルレンズ２３に
入射するから、このときの像面湾曲量をΔ工Ｍとしてシ
リンドリカルレンズ２３の対応する補正移動量をΔｃｙ
′　とすると前述のΔｃｙの場合と同様にして Δｃｙ′＝Δ工Ｍ−ｆｆθ／（Ｓ′−ΔＩＮ　−ｆ　ｆ
θ）（Ｓ’−ｆｆθ） と表わすことができる。

従って、前述のシリンドリカルレンズ１４とは独立にシ
リンドリカルレンズ２３を移動させると、主走査方向と
副査方向の両方の像面湾曲をそれぞれ補正することがで
きる。

このようにしてなされる補正を行った具体例としては、
例えば特開昭６２−１７２３１７号公報に示されるよう
に、第７図（Ａ）のそれぞれに示す球面収差・正弦条件
、像面湾曲、像面湾曲およびｆθ特性を有する光学系に
おいて、シリンドリカルレンズ１４の移動を ΔＩｓ（θ）＝−Δ１ｓ−ｃｏｓ（１８θ）＋Δ工ｓ′
　　とし、シリンドリカルレンズ２３を ΔＩＭ（θ）＝ΔＩＭ−ｓｉｎ（６θ）で移動するよう
に補正を行っている。

ここで、上述のＮ、ｎの値は、Ｎ＝６で副走査方向にお
いてはｎ＝３主走査方向においてはｎ＝１としである。

一方、主走査方向の面を示す第９図（Ａ）と副走査方向
の面を示す第９図（Ｂ）のように、ｆθレンズ１９が主
走査方向に配置された長尺状シリンドリカルレンズ２４
を含んで面倒れ補正光学系を形成した光走査装置におい
ても、シリンドリカルレンズ１４を上述同様にして光軸
方向に移動させることによって像面湾曲の補正を行うこ
とができることは勿論である。

また、本発明は、第１０図（Ａ）に示す光学系にも適用
できる。

即ち、レーザ光源２５からの射出光束は、コリメータレ
ンズ２６で平行光束化され、ミラー２７で折返された後
にポリゴンミラー２８の反射面に射出される。このミラ
ー２７は、全体光路を直線状に配置すると光学系の全体
寸法が長尺化するので機器のコンパクト化の要求に逆行
するために、同ミラー２７による折返しによって光学系
の長手方向寸法を短縮化する意図で設けられているもの
である。

そして、ポリゴンミラー２８によって偏向された光束は
、線状結像レンズ２９によってその射出光束が主走査に
対応する線状にされ、同レンズ２９の後方に配置された
ｆθレンズ３０によって、ポリゴンミラー２８で偏向さ
れる光束の偏向面と垂直な面内において同ポリゴンミラ
ー２８のミラー面と被走査媒体（感光体ドラム３１）と
を幾何光学的に共役となるような関係が保たれている。

また、第１０図（Ａ）に示す光学系は、そのウェスト位
置が第１０図（Ｂ）に示すように主走査方向の位置を実
線で示され、副走査方向の位置が破線で示されている。

さらに、像面湾曲は、第１０図（Ｃ）に示すように主走
査方向の湾曲が実線で示され、副走査方向の湾曲が破線
で示されている。

この場合副走査方向の像面湾曲は実用上において無視で
きる値となっていて、主走査方向の像面湾曲を補正する
ためには、線状結像レンズ２９をポリゴンミラー２８の
偏向角度に同期して光軸方向に振動（移動）させるので
あり、この振動は周波数Ｆ、振幅Δで行われている。

そして、この像面湾曲の様子を表わす曲線と線状結像レ
ンズ２９の振動を表わす曲線を重ね合せた特性を第１１
図に示す。

即ち、像面湾曲が一点鎖線で示され、振動が実線で示さ
れていて、同図の縦軸と横軸は兼用して用いられ、この
うち、横軸は像面湾曲の場合には感光体ドラム３１の主
走査方向の位置座標であり、振動の場合には時間軸であ
る。また、縦軸は、像面湾曲の場合には像面湾曲量で、
振動の場合には振動量（振幅）となっている。

従って像面湾曲の変化周期に同期して振動を与えること
によって像面湾曲を実用上無視できる程度まで低減させ
ることができる。この例における振動の周波数Ｆは１例
えば４．２５ＫＩ（ｚであり、振幅Δは２３５μｍであ
る。

次に、上述の各側における線状結像レンズを振動させる
ための駆動源の具体例について説明する。

本発明における駆動源は、圧電、電歪、磁歪形の振動子
にコーン形状の振幅拡大子を固定したものを用いている
。この振幅拡大子として錐状のものを用いる場合にはそ
の形状としては、主として第１２図（Ａ）ないし第１２
図（Ｄ）のそれぞれに示すものがある。

即ち、第↓２図（Ａ）に示す振幅拡大子３２Ａは、基端
側（振動子が固定される側）が大径の円゛柱状に形成さ
れ、先端側（シリンドリカルレンズ１４が固定される側
）が小径の円柱状に形成され、両者の間がなめらかな円
弧状の曲線で連続されている。

また、第１２図（Ｂ）に示す振幅拡大子３２Ｂは、上述
の基端側と先端側との間がカテノイダル曲線で連続的に
形成され、第１２図（Ｃ）に示す振幅拡大子３２Ｃはエ
クスポーネンシャル曲線で形成され、第１２図（Ｄ）に
示すように円錐台状に形成されている。

このように種々の形状に形成された振幅拡大子３２Ａ〜
３２Ｄ（以下、これらを総称して「振幅拡大子３２」と
いう）は軟鋼、ニッケルクロム鋼等で作られ、この例で
はニッケルクロム鋼で作られたコニカル形の振幅拡大子
３２Ｄ（第１２図（Ｄ）参照）を用いている。

この振幅拡大子３２Ａの各部設計に必要な諸量を次に示
す。

Ｓｌ　：大径端部の断面積（−） Ｓ２　：小径端部の断面積（ａｊ） Ｄエ　：大径端部の直径　（ａｌｌ） Ｄ２　：小径端部の直径　（■） ρ　：材料の密度　　　（ｇ／ａｄ） Ｃ：材料中での音速度（■／５ｅｃ） ω　：共振角周波数２　ｉｆ　　（１／ｓｅｅ）ｍ　ニ
ジリントリカルレンズ１４の質量（ｇ）ｍｔ　ニジリン
トリカルレンズ１４の等価質量（ｇ） 党　；半波長共振する長さ（範） Ａ　：質量係数　ω・ｍ　ｔ　／　Ｓ　ｚ・ρ・ＣＣｔ
　ニジリントリカルレンズ１４中での音速度（備／５ｅ
ｅ） Ｑｔ　：断面が略−様なシリンドリカルレンズ１４の長
さ（Ｌ５） αｔ：係数　（，１／　Ｃｔ　　（１／　ａｎ　）今、
振幅拡大子３２の大および小径端部の直径Ｄ□、Ｄ２の
設定をＤよ　：Ｄ、＝７：１とすると、当然のことなが
ら大および小径端部の断面積Ｓ工、Ｓ２の比即ちＳｌ　
：５２＝７”　　：１となるので１丁７７ゴπ＝７とな
る。

また、シリンドリカルレンズ１４の形状を第１３図に示
すように高さＬｌ、奥行Ｌ２、幅り、のそれぞれがｌａ
ｎとなっていて、同シリンドリカルレンズ１４の材質を
ＢＫ７とすると、密度ρが２．５４　（ｇ／ａ＋？）で
あるのでその大まかな質量は、 Ｌｌ　ＸＬ２　ＸＬ、×ρ＝２．５４　　（ｇ）となる
。

ここではシリンドリカルレンズ１４を振幅拡大子３２の
先端に固定するための取付部材の質量も含め、シリンド
リカルレンズ１４の質量ｍを２０（ｇ）とする。

また、係数αｔは、ω／Ｃｔであるのでαｔ＝２πＸ４
．２５　　Ｘ↓Ｑ３１５．２　　ＸＩＯ’＝０．０５１
４ となり、取付用のハウジングまで含めたシリンドリカル
レンズ１４の長さＱｔ　＝４　（ａｎ）とすると、 αｔ−Ｑｔ＝０．０５１４ｘ４＝０．２０５６、”、ｔ
ａｎαｔ−１２ｔ＝０．２０８５一方、シリンドリカル
レンズ１４の等価質量ｍｔは、 ｍｔ＝ｍ−ｔａｎ（αｔ）・Ｑｔ／αｔ−Ｑｔであるか
らｍｔ　＝２０．２８　（ｇ）また、質量係数Ａは、 Ａ＝ω＋ｍｔ／Ｓ２＋ρ・Ｃ ＝２π×・２０．２８／（πＸ　（１／２）　”Ｘ７．
８　ｘ　５．２　ｘ　１０’）　＝４．ＯＸ　１０−’
が得られる。

また、Ｖ１］−７１ち−＝７で、Ａ＝４，０Ｘ１ｏ−’
＝ｏであるので、第１４図に示すグラフよりαｔ−ｎの
値として３．９３　が得られる。

従って、振幅拡大子３２の長さ悲は、 １２＝３．９３／αｔ＝３．９３１０．０５　］、　４
＝７６．４６　（ｃｍ）となる。

一方、コニカル形（円錐台状）の振幅拡大子３２Ｄは、
第１５図に示すように、その基端に振動子３３を直接に
半田付けまたは銀ろう付けし、振幅拡大子３２の先端に
取付部材１５を介してシリンドリカルレンズ１４を固定
することが多い。

この場合、振幅拡大子３２を外部ベース等の不動部材に
適宜な支持部材３４を介して固定する必要があり、この
固定支持位置は、振動の筒面（いわゆる、ノーダルポイ
ント）にすることが望ましい。

即ち、振動子３３による振動によって生じる第１６図に
示すような振幅分布の特性における振動節面までの距離
（振幅拡大子３２の端面から筒面までの距離）をＸＮ　
とすると、 ＸＮ　／　Ｑ　＝ｔａｎ−１〔α・Ｑ　・ｘ　　　２　
／（ｆゴ否７７１７可−１）〕／α・α が戒り立つので、上式に上述の諸量を代入すると、ＸＮ
＝２６．４　　（（１）） が得られる。

従って、ＸＮ＝２６．４　　（ａｉ）を支持点として、
支持部材３４にて固定支持した場合に最も有効に振動子
３３の振幅をシリンドリカルレンズ１４に伝達すること
ができ、振幅拡大子３２の先端に、例えばエクスポーネ
ンシャル形の振幅拡大子３２′を介在させればより大き
な振幅拡大を行うことができる。

このようなコニカル形のホーンの振幅拡大率は、例えば
第１７図に示すように面積比　　ｔ　　　ｚが７の場合
には拡大率Ｍが７となるので、光走査装置における像面
湾曲補正に必要とする振幅の２３５（μｍ）の１／７の
振幅、即ち２３５／７＝３３．６（μｍ）の振幅を有す
るような振動子３３を用いればよい。

なお、この振動子３３は、圧電型、電歪型、磁歪型等の
いずれであっても良いことは勿論である。

さて、シリンドリカルレンズ１４等の線状結像レンズを
振動する際には、この振動が走査光学装置全体に伝達さ
れ他の光学素子も振動させてしまう。線状結像レンズ以
外の光学素子の振動は、走査ビームの形状に悪影響を与
え、最終的には被走査媒体の面上で所定のビーム径とな
らないことになる。

また、線状結像レンズの振動によって走査光学系を含め
た機器の全体と共振し、機器の全体が微振動することも
考えられる。機器の全体が振動すると作像プロセスにも
悪影響を与え、最終的に得られる画像の品位が著しく低
下する。

従って、線状結像レンズとその振動源は、少なくとも走
査光学系に対して機械的な絶縁を図る必要がある。

その具体例の１つとしては、第１８図に示すように、振
動子３３が大径端面に固定され、取付部材１４′を介し
てシリンドリカルレンズエ４が小径端面に固定された振
幅拡大子３２を支持する支持部材３４を、走査光学系を
構成する各部材が取付けられたベース３６に対して機械
的に絶縁されたベース３５上に取付けるようにする。

このようにすることによって振動子３３が像面湾曲補正
のために振動されたときに生じるエネルギーがベース３
６に直接に伝達されて画像品位を低下させたり、逆に、
ベース３６に設けられているプリンタ等の画像形成部材
に生じる振動のエネルギーがシリンドリカルレンズ１４
に直接に伝達されて正規の像面湾曲補正の動作に障害を
与えることが防止されるのである。

また、第１９図に示すように振動子３３が上述同様に固
定された振幅拡大子３２を支持する支持部材３４と、こ
の支持部材３４が取付けられるべきベース３６との間に
防振ゴム３７を介在させることによって、振動子３３の
振動とベース３６に取付けられた画像形成部材の振動と
を絶縁することができる。

従って、両者の振動が互いに悪影響を与えて画像品位を
低下させることが防止されるのである。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、線状結
像レンズを像面湾曲を打消すように光走査の周期に同期
させて振動させるように構威しであるので光学系全体の
像面湾曲が機械的に良好に補正でき、他の光学部品例え
ばｆθレンズ、コリメータレンズ、シリンドリカルレン
ズ等のレンズ設計が容易となり、また、近年の走査光学
系の高密度化に対しても複雑で枚数の多いレンズ系を使
用しなくても高精度が得られ、画像品位が良好で、しか
も安価な光走査装置を提供することができる。

しかも、この振動は振動子の振動を振幅拡大子を用いて
拡大して与えているために振動子の要する振幅が小さく
ても良いために形状が小形化でき。

かつ振動用の駆動電源の容量も小形にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明が適用できる光走査装置の光学系の一
例を示す光路図、第２図（Ａ）は、上記第１図に示され
る光学系を主走査方向に展開して概念的に示す光路図、
第２図（Ｂ）は、同じく副走査方向に展開して概念的に
示す光路図、第３図は、線状結像レンズの移動に伴なう
変化を説明するための光路図、第４図（Ａ）は、光走査
光学系における像面湾曲の一例を示す特性図、第４図（
Ｂ）は上記第４図（Ａ）に示す像面湾曲に補正を施した
場合の特性図、第５図は、像面湾曲の補正の一例を示す
線図、第６図（Ａ）は１本発明が適用できる光走査装置
の光学系の他の例を主走査方向に展開して示す光路図、
第６図（Ｂ）は、同じく副走査方向に展開して示す光路
図、第７図（Ａ）ないし第７図（Ｅ）は、各種収差特性
の補正前と後の状態を示す図で、このうち、第７図（Ａ
）は、球面収差・正弦条件の特性図、第７図（Ｂ）は、
主走査方向の像捕湾曲の特性図、第７図（Ｃ）は、副走
査方向の像面湾曲の特性図、第７図（Ｄ）は、ｆθ特性
、第７図（Ｅ）は、補正後の像面湾曲の特性図、第８図
は、線状結像レンズの移動に伴なう変化を説明するため
の線図、第９図（Ａ）は１本発明が適用できる光走査装
置の光学系のさらに他の実施例を主走査方向に展開して
示す光路図、第９図（Ｂ）は、同じく副走査方向に展開
して示す光路図、第１０図（Ａ）は、本発明が適用でき
る光走査装置の光学系のさらに他の実施例を主走査方向
に展開して示す光路図、第１０図（Ｂ）は、第１０図（
Ａ）に示す光路図における主・副走査方向のウェスト位
置を重ね合せて示す特性図、第１０図（Ｃ）は、同実施
例の主副走査方向の像面湾曲を重ね合せて示す特性図、
第１１図は、同じく線状結像レンズの移動に伴なう変化
を説明するための線図、第１２図（Ａ）〜第１２図（Ｄ
）のそれぞれは、本発明の実施例に用いられる振幅拡大
子の基本構造を示す側面図、第１３図は、シリンドリカ
ルレンズの各部寸法を示す斜視図、第１４図は、８とα
ｔ−αとの相関を示す特性図、第１５図は、本発明の一
実施例を示す側面図、第１６図は、本発明変形実施例と
その振動形態を示す線図、第１７図は、Ｖ］］「＝７１
１−と振幅拡大率との相関を示す特性図、第１８図は、
駆動源を絶縁した部分の一例を示す側面図、第１９図は
、同じく他の例を示す斜視図、第２０図は、従来の光走
査装置の光学系の一例を示す光路図である。 １１．２５・・・・・・レーザダイオード（光源）、１
２．２６・・・・・・コリメータレンズ、１４．２３．
２９・・・・・・シリンドリカルレンズ（線状結像レン
ズ）。 ４′・・・・・・支持部材、 ８．２８・・・・・・ポリゴンミラー（回転多面鏡）、
９．３０・・・・・・ｆθレンズ（第２結像光学系）、
１．３１・・・・・・感光体ドラム（被走査媒体）、２
．３２Ａ〜３２Ｄ、３２’・・・・・・振幅拡大子、３
・・・・・・振動子、 ４・・・・・・支持部材、 ５．３６・・・・・・ベース、 ７・・・・・・防振ゴム（機械的絶縁部材）。 第 １ 図 第 図 （Ａ） （８） 第 ６ 図 （Ａ） ＣＢ） 第 図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） （Ｅ） 第 ９ 図 （Ａ） （Ｂ） 第 ２ 図 （Ａ） （Ｂ） （Ｃ） （Ｄ） 第 ］３ 図 Ｌフ 第 １４ 図 第 ５ 図 第 ６ 図 第 ７ 図 ｆ丁７丁１ 第 ８ 図 第 １つ 図 第 ０ 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源から射出した光束を平行光束化するコリメー
   ト光学系と、このコリメート光学系から射出する光束を
   線状に結像する第１結像光学系と、この第１結像光学系
   から射出した光束を偏向走査する偏向反射面を有する回
   転多面鏡と、この回転多面鏡で偏向された光束によって
   走査される被走査媒体と、この被走査媒体と上記回転多
   面鏡との間に配置され、回転多面鏡の偏向反射面で偏向
   される光束の偏向面と垂直な面内において上記偏向反射
   面と上記被走査媒体とを幾何光学的に共役な関係を保つ
   第２結像光学系と、上記回転多面鏡による光束の走査に
   伴ない上記第１結像光学系による光束を光軸方向に移動
   させる面倒れ補正光学系とを有する光走査装置において
   、上記回転多面鏡による線状走査に同期して上記第１結
   像光学系のうちの少なくとも線状結像レンズを光軸方向
   に移動させる駆動源とを具備し、上記駆動源を、振動子
   と、基端が上記振動子の振動面に固定され先端で上記線
   状結像レンズを支持する、先端が大径で、先端が小径に
   形成されたコーン状の振幅拡大子とで構成することを特
   徴とする光走査装置。
2. （２）一端が第１結像光学系のうちの少なくとも線状結
   像レンズを支持する振幅拡大子と、この振幅拡大子の基
   端に固定された振動子を共に機械的絶縁部材を介して不
   動部材に固定支持せしめたことを特徴とする請求項１記
   載の光走査装置。