JPH09101471A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH09101471A JPH09101471A JP25628995A JP25628995A JPH09101471A JP H09101471 A JPH09101471 A JP H09101471A JP 25628995 A JP25628995 A JP 25628995A JP 25628995 A JP25628995 A JP 25628995A JP H09101471 A JPH09101471 A JP H09101471A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光走査装置において、同期光検知用の受光素子
を含めた光学系のコンパクトな配備を可能とする。 【解決手段】走査結像レンズ５を構成するレンズ５２
の、偏向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部
の、被走査面の光走査に寄与しない部分に反射部１０を
設け、光走査領域Ｌへと向かう偏向光束を、同期光検知
用の受光素子８に向かって反射させるようにした。
を含めた光学系のコンパクトな配備を可能とする。 【解決手段】走査結像レンズ５を構成するレンズ５２
の、偏向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部
の、被走査面の光走査に寄与しない部分に反射部１０を
設け、光走査領域Ｌへと向かう偏向光束を、同期光検知
用の受光素子８に向かって反射させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は光走査装置に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】偏向反射面を有する光偏向器により偏向
された偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光
スポットとして集光させて光走査を行なう光走査装置に
おいては、光スポットによる光走査の開始点を揃えるた
め、光走査領域へ向かう偏向光束を同期光検知用の受光
素子で検知することが行なわれている。
された偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光
スポットとして集光させて光走査を行なう光走査装置に
おいては、光スポットによる光走査の開始点を揃えるた
め、光走査領域へ向かう偏向光束を同期光検知用の受光
素子で検知することが行なわれている。
【０００３】偏向光束を上記受光素子上に集光する光学
系を走査結像レンズと一体化して、これら光学系の位置
調整の簡易化を図った光走査装置が知られている（特開
平５−１９１８６号公報）。しかし、このような装置で
は走査結像レンズにより上記光学系の位置が制限され、
それに応じて受光素子の配備位置も制限されるので、受
光素子の配備位置を含めた装置のレイアウトのコンパク
ト化が困難である。
系を走査結像レンズと一体化して、これら光学系の位置
調整の簡易化を図った光走査装置が知られている（特開
平５−１９１８６号公報）。しかし、このような装置で
は走査結像レンズにより上記光学系の位置が制限され、
それに応じて受光素子の配備位置も制限されるので、受
光素子の配備位置を含めた装置のレイアウトのコンパク
ト化が困難である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑み、光走査装置において、同期光検知用の受光素
子を含めた光学系のコンパクトな配備を可能とすること
を課題とする。
情に鑑み、光走査装置において、同期光検知用の受光素
子を含めた光学系のコンパクトな配備を可能とすること
を課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明の光走査装置は
「偏向反射面を持つ光偏向器により偏向された偏向光束
を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして
集光し、被走査面を光走査する光走査装置」であって以
下の特徴を有する（請求項１）。
「偏向反射面を持つ光偏向器により偏向された偏向光束
を走査結像レンズにより被走査面上に光スポットとして
集光し、被走査面を光走査する光走査装置」であって以
下の特徴を有する（請求項１）。
【０００６】即ち、走査結像レンズは１枚以上、即ち１
枚もしくは２枚以上のレンズで構成される。走査結像レ
ンズを構成するレンズの１枚の、偏向方向（偏向により
偏向光束が変位する方向）のうち偏向光束を迎え入れる
側の端部の、被走査面の光走査に寄与しない部分に反射
部が設けられる。
枚もしくは２枚以上のレンズで構成される。走査結像レ
ンズを構成するレンズの１枚の、偏向方向（偏向により
偏向光束が変位する方向）のうち偏向光束を迎え入れる
側の端部の、被走査面の光走査に寄与しない部分に反射
部が設けられる。
【０００７】光走査領域へと向かう偏向光束は、上記反
射部により同期光検知用の受光素子に向かって反射され
る。
射部により同期光検知用の受光素子に向かって反射され
る。
【０００８】反射部は、これを構成されるレンズの光偏
向器側に設けても良いし、被走査面側に設けても良い
（請求項２）。
向器側に設けても良いし、被走査面側に設けても良い
（請求項２）。
【０００９】また、反射部は、上記「被走査面の光走査
に寄与しない部分」に「反射膜」として形成しても良い
が、反射膜を形成することなく「全反射」を利用した反
射部とすることができる。
に寄与しない部分」に「反射膜」として形成しても良い
が、反射膜を形成することなく「全反射」を利用した反
射部とすることができる。
【００１０】即ち、反射部を「被走査面側」に形成し、
偏向光束の反射部への入射角：ψが「反射部を形成され
たレンズ」の材質の屈折率：Ｎに対して条件： (Ｉ） ψ＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するようにすることができる（請求項３）。
偏向光束の反射部への入射角：ψが「反射部を形成され
たレンズ」の材質の屈折率：Ｎに対して条件： (Ｉ） ψ＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するようにすることができる（請求項３）。
【００１１】反射部は「単一の反射面」として形成でき
るほか「複数の反射面を互いに角をなして形成し、偏向
光束がこれらの反射面に順次反射されて受光素子に向か
う」ようにしてもよい。
るほか「複数の反射面を互いに角をなして形成し、偏向
光束がこれらの反射面に順次反射されて受光素子に向か
う」ようにしてもよい。
【００１２】特に、反射部が「偏向光束を同期光検知用
の受光素子に向けて折り返し反射するための２面の反射
面を有する」ように構成できる。
の受光素子に向けて折り返し反射するための２面の反射
面を有する」ように構成できる。
【００１３】この場合、これら２面の反射面を「被走査
面側」に形成し、２面の反射面への順次の入射角：
ψ1，ψ2が、反射部を形成されたレンズの材質の屈折
率：Ｎに対して条件： (II） ψ1＞ｓｉｎ~1(1/N) (III) ψ2＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するようにすることができる（請求項４）。
面側」に形成し、２面の反射面への順次の入射角：
ψ1，ψ2が、反射部を形成されたレンズの材質の屈折
率：Ｎに対して条件： (II） ψ1＞ｓｉｎ~1(1/N) (III) ψ2＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するようにすることができる（請求項４）。
【００１４】上記請求項１または２または３または４記
載の光走査装置において「反射部により反射された偏向
光束の光路上の、反射部と同期光検知用の受光素子との
間に、反射部で反射された偏向光束を、受光素子の受光
面近傍に、少なくとも偏向方向に関して集光させる屈折
面」を、走査結像レンズの一部として形成することがで
きる（請求項５）。
載の光走査装置において「反射部により反射された偏向
光束の光路上の、反射部と同期光検知用の受光素子との
間に、反射部で反射された偏向光束を、受光素子の受光
面近傍に、少なくとも偏向方向に関して集光させる屈折
面」を、走査結像レンズの一部として形成することがで
きる（請求項５）。
【００１５】この場合、走査結像レンズが１枚のレンズ
で構成されるときは、このレンズの光偏向器に向いたレ
ンズ面の側に上記「屈折面」を設けることができる。
で構成されるときは、このレンズの光偏向器に向いたレ
ンズ面の側に上記「屈折面」を設けることができる。
【００１６】請求項５記載の光走査装置において、走査
結像レンズが２枚以上のレンズで構成される場合には、
これらのうちで光偏向器から数えて第２番目以後のレン
ズに反射部を形成し、反射部により反射された偏向光束
が、反射部の形成されたレンズよりも光偏向器側にある
レンズに「レンズの一部として形成された屈折面」によ
り、同期光検知用の受光素子の受光面近傍に、少なくと
も偏向方向に関して集光するようにすることができる
（請求項６）。
結像レンズが２枚以上のレンズで構成される場合には、
これらのうちで光偏向器から数えて第２番目以後のレン
ズに反射部を形成し、反射部により反射された偏向光束
が、反射部の形成されたレンズよりも光偏向器側にある
レンズに「レンズの一部として形成された屈折面」によ
り、同期光検知用の受光素子の受光面近傍に、少なくと
も偏向方向に関して集光するようにすることができる
（請求項６）。
【００１７】上記請求項６または７記載の発明において
は、反射部に反射された偏向光束が屈折面により偏向方
向およびこれに直交する方向において、受光素子の受光
面近傍に集光するようにすることができる（請求項
７）。
は、反射部に反射された偏向光束が屈折面により偏向方
向およびこれに直交する方向において、受光素子の受光
面近傍に集光するようにすることができる（請求項
７）。
【００１８】上記屈折面の形状は、球面や共軸非球面、
あるいはアナモフィックな面とすることができる。
あるいはアナモフィックな面とすることができる。
【００１９】上記請求項１〜７の任意の１に記載の光走
査装置において、偏向光束としてレーザ光束を用いる場
合、「反射部の主走査対応方向における幅」を入射偏向
光束の同方向における光束幅より小さくし、同期光検知
用の受光素子に向かう反射光束の主走査対応方向の光強
度分布が、主光線に対して線対称的となるようにするこ
とができる（請求項８）。
査装置において、偏向光束としてレーザ光束を用いる場
合、「反射部の主走査対応方向における幅」を入射偏向
光束の同方向における光束幅より小さくし、同期光検知
用の受光素子に向かう反射光束の主走査対応方向の光強
度分布が、主光線に対して線対称的となるようにするこ
とができる（請求項８）。
【００２０】上記請求項１〜８の任意の１に記載の光走
査装置において、走査結像レンズは「光スポットによる
光走査速度を等速化する機能」を持つことができる（請
求項９）。即ち、偏向光束の偏向が等角速度的で、走査
結像レンズに入射する偏向光束が、少なくとも主走査対
応方向において平行光束であれば、走査結像レンズは
「ｆθレンズ」である。
査装置において、走査結像レンズは「光スポットによる
光走査速度を等速化する機能」を持つことができる（請
求項９）。即ち、偏向光束の偏向が等角速度的で、走査
結像レンズに入射する偏向光束が、少なくとも主走査対
応方向において平行光束であれば、走査結像レンズは
「ｆθレンズ」である。
【００２１】光偏向器として「ガルバノミラー」を用い
る場合には、走査結像レンズに入射する偏向光束が、少
なくとも主走査対応方向において平行光束であれば走査
結像レンズは「ｆ・ｓｉｎθレンズ」である。
る場合には、走査結像レンズに入射する偏向光束が、少
なくとも主走査対応方向において平行光束であれば走査
結像レンズは「ｆ・ｓｉｎθレンズ」である。
【００２２】請求項１〜９の任意の１に記載の光走査装
置において、光源からの光束を光偏向器の偏向反射面近
傍に「主走査対応方向（光源から被走査面に到る光路上
で主走査方向と平行的に対応する方向）に長い線像」と
して結像させるとともに、走査結像レンズとして「副走
査対応方向（光源から被走査面に到る光路上で副走査方
向と平行的に対応する方向）に関し、偏向反射面位置と
被走査面位置とを幾何光学的に略共役な関係とする」も
のを用いることができる（請求項１０）。
置において、光源からの光束を光偏向器の偏向反射面近
傍に「主走査対応方向（光源から被走査面に到る光路上
で主走査方向と平行的に対応する方向）に長い線像」と
して結像させるとともに、走査結像レンズとして「副走
査対応方向（光源から被走査面に到る光路上で副走査方
向と平行的に対応する方向）に関し、偏向反射面位置と
被走査面位置とを幾何光学的に略共役な関係とする」も
のを用いることができる（請求項１０）。
【００２３】この場合には、光走査装置は光偏向器にお
ける偏向反射面の「面倒れ」を補正する機能を持つ。
ける偏向反射面の「面倒れ」を補正する機能を持つ。
【００２４】「ピラミダルミラー」や「ホゾ型ミラー」
のように、光偏向器として面倒れが実質的に問題となら
ないものを用いる場合には、光走査装置は面倒れ補正機
能を必要としない。
のように、光偏向器として面倒れが実質的に問題となら
ないものを用いる場合には、光走査装置は面倒れ補正機
能を必要としない。
【００２５】光偏向器には、走査結像レンズの特性に従
い、平行光束あるいは収束性もしくは発散性の光束を入
射させることができる。
い、平行光束あるいは収束性もしくは発散性の光束を入
射させることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は請求項１，２，９，１０記
載の発明の実施の１形態を略示している。ＬＤ１から放
射された光束はカップリングレンズ２によりカップリン
グされたのち、シリンダレンズ３により副走査対応方向
（図面に直交する方向）にのみ収束され、光偏向器であ
るポリゴンミラー４の偏向反射面位置近傍に「主走査対
応方向に長い線像」として結像される。
載の発明の実施の１形態を略示している。ＬＤ１から放
射された光束はカップリングレンズ２によりカップリン
グされたのち、シリンダレンズ３により副走査対応方向
（図面に直交する方向）にのみ収束され、光偏向器であ
るポリゴンミラー４の偏向反射面位置近傍に「主走査対
応方向に長い線像」として結像される。
【００２７】ポリゴンミラー４の反時計回りの回転によ
り「等角速度的」に偏向された偏向光束は、走査結像レ
ンズ５により被走査面６上に光スポットとして集光し、
被走査面６を光走査する。被走査面６には光導電性の感
光体ドラム７がその母線を接しており、従って、光スポ
ットは実体的には感光体ドラム７を光走査する。
り「等角速度的」に偏向された偏向光束は、走査結像レ
ンズ５により被走査面６上に光スポットとして集光し、
被走査面６を光走査する。被走査面６には光導電性の感
光体ドラム７がその母線を接しており、従って、光スポ
ットは実体的には感光体ドラム７を光走査する。
【００２８】符号Ｌで示す領域は、光スポットにより光
走査が行なわれる「光走査領域」である。
走査が行なわれる「光走査領域」である。
【００２９】シリンダレンズ３は上記「線像」を結像さ
せるためのものであって、これを凹のシリンダミラーに
より代替することもできる。
せるためのものであって、これを凹のシリンダミラーに
より代替することもできる。
【００３０】また、走査結像レンズ５の特性に応じ、カ
ップリングレンズ２によりカップリングされた光束は
「平行光束」とすることも「発散性あるいは収束性の光
束」とすることもできる。
ップリングレンズ２によりカップリングされた光束は
「平行光束」とすることも「発散性あるいは収束性の光
束」とすることもできる。
【００３１】説明の具体性のため、この実施の形態では
カップリングレンズ２にカップリングされた光束は「平
行光束」であるとする。この場合、走査結像レンズ５は
ｆθレンズであって光走査を等速化する機能を持ち（請
求項９）、また副走査対応方向に関して、偏向反射面位
置（線像の結像位置）と被走査面６の位置とを幾何光学
的に略共役な関係としており（請求項１０）、従ってこ
の光走査装置は面倒れ補正機能を持つ。
カップリングレンズ２にカップリングされた光束は「平
行光束」であるとする。この場合、走査結像レンズ５は
ｆθレンズであって光走査を等速化する機能を持ち（請
求項９）、また副走査対応方向に関して、偏向反射面位
置（線像の結像位置）と被走査面６の位置とを幾何光学
的に略共役な関係としており（請求項１０）、従ってこ
の光走査装置は面倒れ補正機能を持つ。
【００３２】さて、走査結像レンズを構成する２枚のレ
ンズ５１，５２のうち、被走査面６側のレンズ５２の、
偏向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部の、被
走査面の光走査に寄与しない部分の被走査面側に反射部
１０を設け、光走査領域Ｌへ向かう偏向光束を同期光検
知用の受光素子８に向けて反射させるようにした。
ンズ５１，５２のうち、被走査面６側のレンズ５２の、
偏向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部の、被
走査面の光走査に寄与しない部分の被走査面側に反射部
１０を設け、光走査領域Ｌへ向かう偏向光束を同期光検
知用の受光素子８に向けて反射させるようにした。
【００３３】従って、偏向光束は光走査領域Ｌの光走査
に先立って受光素子８に受光され、受光素子８の発する
受光信号に基づき光走査の起点が光走査領域Ｌの（図１
における）下端に揃えられる。
に先立って受光素子８に受光され、受光素子８の発する
受光信号に基づき光走査の起点が光走査領域Ｌの（図１
における）下端に揃えられる。
【００３４】反射部１０は反射膜を蒸着して形成した。
【００３５】図１の実施の形態では、反射部１０をレン
ズ５２の被走査面６側に設けている（請求項２）が、レ
ンズ５１に設けても良く、レンズ５１，５２の何れに設
ける場合も、光偏向器（ポリゴンミラー４）の側に設け
ても良い。
ズ５２の被走査面６側に設けている（請求項２）が、レ
ンズ５１に設けても良く、レンズ５１，５２の何れに設
ける場合も、光偏向器（ポリゴンミラー４）の側に設け
ても良い。
【００３６】同期光検知用の受光素子８は、ＬＤ１、カ
ップリングレンズ２、シリンダレンズ３、ポリゴンミラ
ー４、走査結像レンズ５等の光学素子と共にハウジング
９に配備されている。反射部１０を設けること無く、走
査結像レンズ５を透過した偏向光束を同期光として検知
するのであれば、同期光検知用の受光素子（図１に符号
８Ａで示す）は被走査面６の近傍に配備せざるを得ず、
この場合、受光素子８ＡをＬＤ１等の他の光学素子と同
一のハウジング９に配備することはできず、同一のハウ
ジングに配備しようとすればハウジングが大型化してし
まう。
ップリングレンズ２、シリンダレンズ３、ポリゴンミラ
ー４、走査結像レンズ５等の光学素子と共にハウジング
９に配備されている。反射部１０を設けること無く、走
査結像レンズ５を透過した偏向光束を同期光として検知
するのであれば、同期光検知用の受光素子（図１に符号
８Ａで示す）は被走査面６の近傍に配備せざるを得ず、
この場合、受光素子８ＡをＬＤ１等の他の光学素子と同
一のハウジング９に配備することはできず、同一のハウ
ジングに配備しようとすればハウジングが大型化してし
まう。
【００３７】図１の実施の形態のように、同期光として
検知する偏向光束を反射部１０で光偏向器の側へ折り返
すように反射させることで、ハウジング９を大型化する
ことなく受光素子８を他の光学素子とともに同一ハウジ
ング内にコンパクトに配備でき、受光素子８とポリゴン
ミラー４を同一のハウジング内に配備したことにより、
ポリゴンミラー４用の駆動回路と受光素子８用の回路と
を「同一基板」上に配することができ、光走査装置のコ
ストを低減化できる。
検知する偏向光束を反射部１０で光偏向器の側へ折り返
すように反射させることで、ハウジング９を大型化する
ことなく受光素子８を他の光学素子とともに同一ハウジ
ング内にコンパクトに配備でき、受光素子８とポリゴン
ミラー４を同一のハウジング内に配備したことにより、
ポリゴンミラー４用の駆動回路と受光素子８用の回路と
を「同一基板」上に配することができ、光走査装置のコ
ストを低減化できる。
【００３８】図２は請求項３記載の発明の実施の１形態
を特徴部分のみ示している。図に示されていない部分
は、図１の実施の形態と同様である。
を特徴部分のみ示している。図に示されていない部分
は、図１の実施の形態と同様である。
【００３９】この実施の形態においては、走査結像レン
ズを構成するレンズ５１とレンズ５２Ａのうちのレンズ
５２Ａの被走査面側に反射部５２ａが形成されている。
反射部５２ａは「平面状」であって、この部分に入射し
てくる偏向光束を同期光検知用の受光素子８に向けて反
射するが、偏向光束の反射部５２ａへの入射角：ψが、
レンズ５２Ａの材質の屈折率：Ｎ（＞１）に対して条
件： (Ｉ） ψ＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するように形成されている。
ズを構成するレンズ５１とレンズ５２Ａのうちのレンズ
５２Ａの被走査面側に反射部５２ａが形成されている。
反射部５２ａは「平面状」であって、この部分に入射し
てくる偏向光束を同期光検知用の受光素子８に向けて反
射するが、偏向光束の反射部５２ａへの入射角：ψが、
レンズ５２Ａの材質の屈折率：Ｎ（＞１）に対して条
件： (Ｉ） ψ＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足するように形成されている。
【００４０】このため反射部５２ａに入射する偏向光束
は、反射部５２ａにより全反射される。従って反射部を
設けるために反射膜を形成する必要がなく、レンズ５２
Ａのコストを低減化できる。
は、反射部５２ａにより全反射される。従って反射部を
設けるために反射膜を形成する必要がなく、レンズ５２
Ａのコストを低減化できる。
【００４１】図３は請求項４記載の発明の実施の１形態
を特徴部分のみ示している。図示されない部分は図１の
実施の形態と同様である。
を特徴部分のみ示している。図示されない部分は図１の
実施の形態と同様である。
【００４２】走査結像レンズを構成する２枚のレンズの
うち、被走査面側のレンズ５２Ｂの偏向方向における偏
向光束を迎え入れる側の端部の、被走査面の光走査に寄
与しない部分に反射部が設けられているが、この反射部
は被走査面側に設けられた２面の反射面５２ｂ１，５２
ｂ１であり、これら反射面５２ｂ１，５２ｂ２への偏向
光束の順次の入射角：ψ1，ψ2は、レンズ５２Ｂの材質
の屈折率：Ｎに対して条件： (II) ψ1＞ｓｉｎ~1(1/N) (III) ψ2＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足する。
うち、被走査面側のレンズ５２Ｂの偏向方向における偏
向光束を迎え入れる側の端部の、被走査面の光走査に寄
与しない部分に反射部が設けられているが、この反射部
は被走査面側に設けられた２面の反射面５２ｂ１，５２
ｂ１であり、これら反射面５２ｂ１，５２ｂ２への偏向
光束の順次の入射角：ψ1，ψ2は、レンズ５２Ｂの材質
の屈折率：Ｎに対して条件： (II) ψ1＞ｓｉｎ~1(1/N) (III) ψ2＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足する。
【００４３】従って、反射部に入射する偏向光束は反射
面５２ｂ１，５２ｂ２に順次に全反射されて同期光検知
用の受光素子８に入射する。
面５２ｂ１，５２ｂ２に順次に全反射されて同期光検知
用の受光素子８に入射する。
【００４４】図４は請求項５，７記載の発明の実施の１
形態を特徴部分のみ示している。図示されない部分は図
１の実施の形態と同様である。
形態を特徴部分のみ示している。図示されない部分は図
１の実施の形態と同様である。
【００４５】この実施の形態では、走査結像レンズを構
成するレンズ５１，５２Ｃのうちのレンズ５２Ｃの「偏
向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部の、被走
査面の光走査に寄与しない部分」における被走査面側に
反射部５２ｃが「全反射を利用する反射面」として形成
され、偏向光束を同期光検知用の受光素子８に向かって
反射する。
成するレンズ５１，５２Ｃのうちのレンズ５２Ｃの「偏
向方向における偏向光束を迎え入れる側の端部の、被走
査面の光走査に寄与しない部分」における被走査面側に
反射部５２ｃが「全反射を利用する反射面」として形成
され、偏向光束を同期光検知用の受光素子８に向かって
反射する。
【００４６】反射部５２ｃにより反射された偏向光束
が、受光素子８に向かってレンズ５２Ｃから射出する部
分、即ち「反射部５２ｃと同期光検知用の受光素子８と
の間」に、反射部５２ｃで反射された偏向光束を受光素
子８の受光面近傍に集光させる屈折面５２ｅが、レンズ
５２Ｃの一部として形成されている。
が、受光素子８に向かってレンズ５２Ｃから射出する部
分、即ち「反射部５２ｃと同期光検知用の受光素子８と
の間」に、反射部５２ｃで反射された偏向光束を受光素
子８の受光面近傍に集光させる屈折面５２ｅが、レンズ
５２Ｃの一部として形成されている。
【００４７】この実施の形態では、反射部５２ｃに入射
する偏向光束は、ポリゴンミラー４により偏向される偏
向の起点から「副走査対応方向に発散」する光束で、レ
ンズ５１を透過し、さらにレンズ５２Ｃの入射側レンズ
面を透過している。しかし、レンズ５２Ｃの被走査面側
のレンズ面は透過しないので、反射された偏向光束の
「偏向方向に直交する方向」には十分な収束性のパワー
が作用しない。
する偏向光束は、ポリゴンミラー４により偏向される偏
向の起点から「副走査対応方向に発散」する光束で、レ
ンズ５１を透過し、さらにレンズ５２Ｃの入射側レンズ
面を透過している。しかし、レンズ５２Ｃの被走査面側
のレンズ面は透過しないので、反射された偏向光束の
「偏向方向に直交する方向」には十分な収束性のパワー
が作用しない。
【００４８】従って「正のパワー」を持つ屈折面５２ｅ
の形状を球面もしくは共軸非球面とした場合には、偏向
方向に直交する方向のパワーが十分でないため、反射さ
れた偏向光束は図４（ｂ）に示すように、受光素子８の
受光面８Ａの近傍で、偏向方向に収束し、偏向方向に直
交する方向（図の上下方向）に細長い長円形状に結像す
る。このように偏向方向に反射光束を集光させて受光素
子に入射させることにより、同期光検知の精度を高める
ことができる。
の形状を球面もしくは共軸非球面とした場合には、偏向
方向に直交する方向のパワーが十分でないため、反射さ
れた偏向光束は図４（ｂ）に示すように、受光素子８の
受光面８Ａの近傍で、偏向方向に収束し、偏向方向に直
交する方向（図の上下方向）に細長い長円形状に結像す
る。このように偏向方向に反射光束を集光させて受光素
子に入射させることにより、同期光検知の精度を高める
ことができる。
【００４９】上記屈折面５２ｅの形状を「偏向方向に直
交する方向の正のパワーが偏向方向の正のパワーより強
くなるようなアナモフィックな屈折面形状」とすること
により、図４（ｃ）に示すように、反射部５２ｃで反射
された偏向光束を受光素子の受光面８Ａの近傍に「偏向
方向およびこれに直交する方向」に収束させることもで
きる（請求項７）。
交する方向の正のパワーが偏向方向の正のパワーより強
くなるようなアナモフィックな屈折面形状」とすること
により、図４（ｃ）に示すように、反射部５２ｃで反射
された偏向光束を受光素子の受光面８Ａの近傍に「偏向
方向およびこれに直交する方向」に収束させることもで
きる（請求項７）。
【００５０】このように反射光束を、偏向方向およびこ
れに直交する方向において、受光面８Ａ近傍に収束させ
るようにすると、ポリゴンミラー４に面倒れが生じて
も、受光面８Ａ上への入射位置が「偏向方向に直交する
方向」へ変動しないので、面倒れに起因する同期光検知
ミスを完全に防止できる。
れに直交する方向において、受光面８Ａ近傍に収束させ
るようにすると、ポリゴンミラー４に面倒れが生じて
も、受光面８Ａ上への入射位置が「偏向方向に直交する
方向」へ変動しないので、面倒れに起因する同期光検知
ミスを完全に防止できる。
【００５１】図５は、図３に示した実施の形態に請求項
５，７記載の発明を適用した実施の形態を特徴部分のみ
示している。
５，７記載の発明を適用した実施の形態を特徴部分のみ
示している。
【００５２】走査結像レンズの被走査面側のレンズ５２
Ｄの反射部に入射した偏向光束は、反射面５２ｄ１，５
２ｄ２により順次全反射され、レンズ５２Ｄに形成され
た屈折面５２ｆを介して受光素子８に向かって射出す
る。
Ｄの反射部に入射した偏向光束は、反射面５２ｄ１，５
２ｄ２により順次全反射され、レンズ５２Ｄに形成され
た屈折面５２ｆを介して受光素子８に向かって射出す
る。
【００５３】屈折面５２ｆの形状を球面もしくは共軸非
球面とすることにより、受光素子８への入射光束を偏向
方向において受光面近傍に集光させることができ、屈折
面５２ｆをアナモフィックな形状とすることにより、上
記入射光束を受光面近傍に偏向方向およびこれに直交す
る方向に集光させることができる。
球面とすることにより、受光素子８への入射光束を偏向
方向において受光面近傍に集光させることができ、屈折
面５２ｆをアナモフィックな形状とすることにより、上
記入射光束を受光面近傍に偏向方向およびこれに直交す
る方向に集光させることができる。
【００５４】図６は請求項６，７記載の発明の実施の１
形態を特徴部分のみ示している。走査結像レンズを構成
するレンズ５１Ａ，５２Ｅのうち、ポリゴンミラー４か
ら数えて２番目のレンズであるレンズ５２Ｅに、その被
走査面側の「偏向方向における偏向光束を迎え入れる側
の端部の、被走査面の光走査に寄与しない部分」に反射
部５２ｇが反射膜の蒸着により形成されている。
形態を特徴部分のみ示している。走査結像レンズを構成
するレンズ５１Ａ，５２Ｅのうち、ポリゴンミラー４か
ら数えて２番目のレンズであるレンズ５２Ｅに、その被
走査面側の「偏向方向における偏向光束を迎え入れる側
の端部の、被走査面の光走査に寄与しない部分」に反射
部５２ｇが反射膜の蒸着により形成されている。
【００５５】一方、レンズ５２Ｅよりもポリゴンミラー
４側にあるレンズ５１Ａには、反射部５２ｇにより反射
された偏向光束が通過する位置に「屈折面５１ａを有す
る部分」がレンズ５１Ａの一部として付加形成されてい
る。
４側にあるレンズ５１Ａには、反射部５２ｇにより反射
された偏向光束が通過する位置に「屈折面５１ａを有す
る部分」がレンズ５１Ａの一部として付加形成されてい
る。
【００５６】反射部５２ｇにより反射された偏向光束
は、屈折面５１ａの正のパワーにより受光素子８の受光
面近傍に集光される。屈折面５１ａの形状を球面もしく
は共軸非球面とすることにより、受光素子８への入射光
束を偏向方向において受光面近傍に集光させることがで
き、屈折面５１ａをアナモフィックな形状とすることに
より、上記入射光束を受光面近傍に「偏向方向およびこ
れに直交する方向」において集光させることができる。
は、屈折面５１ａの正のパワーにより受光素子８の受光
面近傍に集光される。屈折面５１ａの形状を球面もしく
は共軸非球面とすることにより、受光素子８への入射光
束を偏向方向において受光面近傍に集光させることがで
き、屈折面５１ａをアナモフィックな形状とすることに
より、上記入射光束を受光面近傍に「偏向方向およびこ
れに直交する方向」において集光させることができる。
【００５７】反射部により反射された偏向光束はレンズ
５１Ａにおける「屈折面５１ａを形成された部分」を透
過するから、上記部分の「片面をシリンダ面、他方の面
を球面もしくは共軸非球面」とすることもでき、このよ
うにして受光素子８への入射光束を受光面近傍に「偏向
方向およびこれに直交する方向」に集光させることもで
きる。
５１Ａにおける「屈折面５１ａを形成された部分」を透
過するから、上記部分の「片面をシリンダ面、他方の面
を球面もしくは共軸非球面」とすることもでき、このよ
うにして受光素子８への入射光束を受光面近傍に「偏向
方向およびこれに直交する方向」に集光させることもで
きる。
【００５８】図７は、図６に示した実施の形態に請求項
８記載の発明を適用した実施の１形態を説明するための
図である。
８記載の発明を適用した実施の１形態を説明するための
図である。
【００５９】同期光検知は光走査領域の開始側で行なわ
れるが、反射部５２ｇを設ける位置や受光素子８の設置
位置によっては、図７（ａ）に示すように、反射部５２
ｇにより反射された偏向光束が受光素子８に入射すると
き、ポリゴンミラー４の偏向反射面に入射している光束
の一部（ハッチを施した部分）が偏向反射面によりケラ
れることがある。
れるが、反射部５２ｇを設ける位置や受光素子８の設置
位置によっては、図７（ａ）に示すように、反射部５２
ｇにより反射された偏向光束が受光素子８に入射すると
き、ポリゴンミラー４の偏向反射面に入射している光束
の一部（ハッチを施した部分）が偏向反射面によりケラ
れることがある。
【００６０】偏向光束がレーザ光束であると、この場
合、反射部により反射された偏向光束の光強度分布は偏
向反射面によりケラれたことにより、図７（ｂ）に示す
ように主光線（図の０位置）に対して非対称になり、こ
の光強度の非対称が同期光の検知ミスの原因となる。
合、反射部により反射された偏向光束の光強度分布は偏
向反射面によりケラれたことにより、図７（ｂ）に示す
ように主光線（図の０位置）に対して非対称になり、こ
の光強度の非対称が同期光の検知ミスの原因となる。
【００６１】そこで請求項８記載の発明では、反射部５
２ｇの偏向方向の幅：Ｆを反射部に入射する入射偏向光
束の光束幅より小さく設定した。このようにして、偏向
反射面でケラれたのと同量の光束部分を反射部５２ｇで
ケルことにより、同期光検知用の受光素子に向かう反射
光束の偏向方向の光強度分布を図７（ｃ）に示すように
「主光線に対して線対称的」とすることができ、光強度
分布の非対称に起因する同期光の検知ミスを有効に防止
することができる。
２ｇの偏向方向の幅：Ｆを反射部に入射する入射偏向光
束の光束幅より小さく設定した。このようにして、偏向
反射面でケラれたのと同量の光束部分を反射部５２ｇで
ケルことにより、同期光検知用の受光素子に向かう反射
光束の偏向方向の光強度分布を図７（ｃ）に示すように
「主光線に対して線対称的」とすることができ、光強度
分布の非対称に起因する同期光の検知ミスを有効に防止
することができる。
【００６２】図６，７に示した実施の形態において反射
部は光偏向器の側に設けても良く、被走査面側に設ける
場合には、反射部を「１面以上の全反射を利用した反射
面」とすることができる。
部は光偏向器の側に設けても良く、被走査面側に設ける
場合には、反射部を「１面以上の全反射を利用した反射
面」とすることができる。
【００６３】なお、レンズ５１Ａの「走査結像レンズと
して機能する部分」はレンズ５１と同様であり、レンズ
５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅの「走査結像
レンズとして機能する部分」はレンズ５２と同様であ
る。走査結像レンズは３枚以上のレンズで構成すること
もできる。
して機能する部分」はレンズ５１と同様であり、レンズ
５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅの「走査結像
レンズとして機能する部分」はレンズ５２と同様であ
る。走査結像レンズは３枚以上のレンズで構成すること
もできる。
【００６４】またレンズ５１Ａ、５２Ａ，５２Ｂ，５２
Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅやレンズ５１はプラスチックによる
成形加工で容易に製作できる。
Ｃ，５２Ｄ，５２Ｅやレンズ５１はプラスチックによる
成形加工で容易に製作できる。
【００６５】
【発明の効果】以上に説明したようにこの発明によれ
ば、光走査装置において、同期光検知用の受光素子を含
めた光学系のコンパクトな配備を可能とすることがで
き、上記受光素子を他の光学素子とともに同一ハウジン
グ内にコンパクトに配備することができる。
ば、光走査装置において、同期光検知用の受光素子を含
めた光学系のコンパクトな配備を可能とすることがで
き、上記受光素子を他の光学素子とともに同一ハウジン
グ内にコンパクトに配備することができる。
【図１】請求項１，２，９，１０記載の発明の実施の形
態を説明するための図である。
態を説明するための図である。
【図２】請求項３記載の発明の実施の形態を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図３】請求項４記載の発明の実施の形態を説明するた
めの図である。
めの図である。
【図４】請求項５，７記載の発明の実施の１形態を説明
するための図である。
するための図である。
【図５】請求項５，７記載の発明の実施の別形態を説明
するための図である。
するための図である。
【図６】請求項６，７記載の発明の実施の１形態を説明
するための図である。
するための図である。
【図７】請求項８記載の発明の実施の１形態を説明する
ための図である。
ための図である。
４ ポリゴンミラー ５ 走査結像レンズ ６ 被走査面 ８ 同期光検知用の受光素子 １０ 反射部
Claims (10)
- 【請求項１】偏向反射面を持つ光偏向器により偏向され
た偏向光束を走査結像レンズにより被走査面上に光スポ
ットとして集光し、上記被走査面を光走査する光走査装
置において、 走査結像レンズは１枚以上のレンズで構成され、 上記走査結像レンズを構成するレンズの１枚の、偏向方
向における偏向光束を迎え入れる側の端部の、被走査面
の光走査に寄与しない部分に反射部を設け、光走査領域
へと向かう偏向光束を同期光検知用の受光素子に向かっ
て反射させるようにしたことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】請求項１記載の光走査装置において、 反射部がレンズの被走査面側に設けられることを特徴と
する光走査装置。 - 【請求項３】請求項２記載の光走査装置において、 偏向光束の反射部への入射角：ψが、反射部を形成され
たレンズの材質の屈折率：Ｎに対して条件： (Ｉ） ψ＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足することを特徴とする光走査装置。 - 【請求項４】請求項２記載の光走査装置において、 反射部が、偏向光束を同期光検知用の受光素子に向けて
折り返し反射するための２面の反射面を有し、これら反
射面への順次の入射角：ψ1，ψ2が、反射部を形成され
たレンズの材質の屈折率：Ｎに対して条件： (II) ψ1＞ｓｉｎ~1(1/N) (III) ψ2＞ｓｉｎ~1(1/N) を満足することを特徴とする光走査装置。 - 【請求項５】請求項１または２または３または４記載の
光走査装置において、 反射部により反射された偏向光束の光路上の、上記反射
部と同期光検知用の受光素子との間に、上記反射部で反
射された偏向光束を、上記受光素子の受光面近傍に、少
なくとも偏向方向に関して集光させる屈折面が、走査結
像レンズの一部として形成されていることを特徴とする
光走査装置。 - 【請求項６】請求項５記載の光走査装置において、 走査結像レンズが複数枚のレンズにより構成され、これ
らのうちで、光偏向器から数えて第２番目以後のレンズ
に反射部が形成され、 反射部により反射された偏向光束が、反射部の形成され
たレンズよりも光偏向器側にあるレンズにレンズの一部
として形成された屈折面により、同期光検知用の受光素
子の受光面近傍に少なくとも偏向方向に関して集光する
ことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項７】請求項５または６において、 反射部により反射された偏向光束が、屈折面の作用によ
り、偏向方向およびこれに直交する方向において、受光
素子の受光面近傍に集光することと特徴とする光走査装
置。 - 【請求項８】請求項１〜７の任意の１に記載の光走査装
置において、 偏向光束がレーザ光束であり、反射部の偏向方向におけ
る幅が、入射偏向光束の同方向における光束幅より小さ
く、同期光検知用の受光素子に向かう反射光束の偏向方
向の光強度分布が、主光線に対して線対称的となるよう
にしたことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項９】請求項１〜８の任意の１に記載の光走査装
置において、 走査結像レンズが、光スポットによる光走査速度を等速
化する機能を持つことを特徴とする光走査装置。 - 【請求項１０】請求項１〜９の任意の１に記載の光走査
装置において、 光源からの光束が、光偏向器の偏向反射面近傍に、主走
査対応方向に長い線像として結像し、 走査結像レンズが、偏向反射面位置と被走査面位置とを
副走査対応方向に関して、幾何光学的に略共役な関係と
するものであることを特徴とする光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25628995A JP3532324B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25628995A JP3532324B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 光走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09101471A true JPH09101471A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3532324B2 JP3532324B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17290593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25628995A Expired - Lifetime JP3532324B2 (ja) | 1995-10-03 | 1995-10-03 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3532324B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075750A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP2008287106A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光走査装置 |
| JP2008286851A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光走査装置 |
| JP2009133939A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Kyocera Mita Corp | 光走査装置 |
| US8081363B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical beam scanning apparatus and image forming apparatus |
| JP2021051270A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2024166086A (ja) * | 2023-05-18 | 2024-11-28 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
-
1995
- 1995-10-03 JP JP25628995A patent/JP3532324B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003075750A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-12 | Canon Inc | 走査光学装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP2008286851A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光走査装置 |
| JP2008287106A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 光走査装置 |
| US8081363B2 (en) | 2007-08-23 | 2011-12-20 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Optical beam scanning apparatus and image forming apparatus |
| JP2009133939A (ja) * | 2007-11-29 | 2009-06-18 | Kyocera Mita Corp | 光走査装置 |
| JP2021051270A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
| JP2024166086A (ja) * | 2023-05-18 | 2024-11-28 | キヤノン株式会社 | 光走査装置及び画像形成装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3532324B2 (ja) | 2004-05-31 |
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