JPH11249048A - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、主走査及び副走査の両走査方向に
おける像面湾曲の結像位置のずれを容易に補正すること
を可能にして、光学素子の精度や組み付け精度の緩和に
よる製造コストの低減を実現することができる光走査装
置を提供することを目的とする。 【解決手段】光源１０から放射した発散光束はカップリ
ングレンズ１２によって所望の光束にカップリングされ
た後、光偏向器１６によって等角速度的に偏向され、更
にこの偏向光束は結像レンズ１８によって集束され、感
光体の被走査面２０上に光スポットとして結像するよう
になっている。そして、カップリングレンズ１２と光偏
向器１６との間に、被走査面２０上に集束される光スポ
ットの主・副走査方向におけるピントを適切に調整する
ための平行平板２２が設置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置に係り、
特にデジタルＰＰＣ（Plain Paper Copy）やレーザプリ
ンタ等の書込光学系に用いられ、広く画像形成装置、計
測器、検査装置等に応用される光走査装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】等角速度的に偏向する光束を光スポット
として集光して被走査面を走査する光走査装置は、従来
から光プリンタ等に関連して種々のものが知られている
が、近年においては書き込み画像の品質を高めるために
高密度記録が求められている。そして、この高密度記録
を実現するためには、被走査面を走査する光スポット径
の像高に伴う変動を抑制し、光スポット径の小型化を達
成することが是非とも必要である。この光スポットは、
偏向光束を被走査面上に光スポットとして集光させる結
像系の、主走査対応方向（光源から被走査面に到る光路
を直線状に展開した仮想的な光路上で主走査方向に平行
に対応する方向）及び副走査対応方向（上記仮想的な光
路上で副走査方向に平行に対応する方向）の結像点の軌
跡、即ち主・副走査対応方向における像面湾曲に影響さ
れる。このため、一般に、光走査装置の結像系は主・副
走査対応方向の像面湾曲が可及的に小さくなるように設
計される。

【０００３】しかし、光走査装置の結像系を実際に製造
する際にはある程度の製造誤差は避けられず、また結像
系を装置本体に組付ける場合の組付け誤差も不可避的に
発生するため、このような製造上・組付け上の誤差に起
因して、偏向光束の主・副走査対応方向の像面湾曲の結
像位置が設計上の位置からずれ、被走査面上に形成され
る光スポットのピントもずれて主・副走査対応方向の径
が設計上の径と異なるものとなる。従って、近年におけ
る高密度記録の実現のために光スポット径の変動の抑制
や光スポット径の小型化の要求が強まるにつれて、像面
湾曲の結像位置のずれの許容値が更に小さくなり、光学
素子の精度や組付け精度が更に厳しくなるため、光走査
装置の製造コストが高くなるという問題が生じていた。

【０００４】そして、この問題を解決するものとして、
光源装置からの光束を副走査対応方向にのみ収束させて
主走査対応方向に長い線像として結像させるシリンダー
レンズ系を設置し、このシリンダーレンズ系を光軸方向
に変位させることにより、副走査方向の結像位置を調整
して像面湾曲の結像位置のずれを補正するようにした光
走査装置が提案されている（特開平６−４３３７０号公
報参照）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平６−４３３７０号公報に開示された光走査装置にお
いては、確かに副走査方向の像面湾曲の結像位置のずれ
は補正されるものの、主走査方向の像面湾曲の結像位置
のずれに対しては具体的な対策が講じられていないた
め、依然として光学素子の精度や組付け精度が厳しく、
光走査装置の製造コストを十分に低減することができな
かった。

【０００６】そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされ
たものであり、主走査及び副走査の両走査方向における
像面湾曲の結像位置のずれを容易に補正することを可能
にして、光学素子の精度や組付け精度の緩和による製造
コストの低減を実現することができる光走査装置を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る光走査装置により達成される。即ち、請求項１
に係る光走査装置は、光走査用の光束を放射する光源装
置と、この光源装置からの光束を偏向反射面により反射
し、偏向光束として等角速度的に偏向させる光偏向器
と、この光偏向器からの偏向光束を被走査面上に光スポ
ットとして集光し、且つこの光スポットによる光走査を
等速化する結像光学系とを有する光走査装置において、
光源装置と光偏向器との間に、被走査面上に集光される
光スポットの主走査方向及び副走査方向におけるピント
を調整するための光学素子が配置されていることを特徴
とする。

【０００８】このように請求項１に係る光走査装置にお
いては、光源装置と光偏向器との間に所望の光学素子が
配置されていることにより、この光学素子の光学的性質
に応じて、主走査及び副走査の両走査方向における像面
湾曲の結像位置が変位する。このため、例えば結像光学
系などの製造誤差や組付け誤差に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の位置からず
れている場合であっても、このずれを打ち消すように所
望の光学素子によって像面湾曲の結像位置を変位させて
補正を行うことが可能になる。従って、被走査面上に集
光される光スポットの主・副走査方向におけるピントが
適切に調整されて、光スポット径の像高に伴う変動が抑
制されると共に光スポット径の小型化が達成される。

【０００９】また、請求項２に係る光走査装置は、上記
請求項１に係る光走査装置において、光源装置と光偏向
器との間に配置される光学素子として、平行平板、凸レ
ンズ、及び凹レンズから選択される所望の素子を用いる
構成とすることにより、主・副走査方向における像面湾
曲の結像位置が設計上の位置から光偏向器側にずれてい
る場合であっても、或いは感光体側にずれている場合で
あっても、そのずれを打ち消すように補正される。

【００１０】即ち、像面湾曲の結像位置が設計上の位置
から光偏向器側にずれている場合、所望の光学素子とし
て平行平板又は凹レンズを用いることにより、像面湾曲
の結像位置を光偏向器側の反対側（以下、「感光体側」
という）に変位させて補正を行うことが可能になる。こ
こで、所望の光学素子として平行平板を用いる際には、
像面湾曲の結像位置のずれの大きさ（以下、「変動量」
という）に応じて、その肉厚及び屈折率を最適化した平
行平板を適切な位置に配置し、また凹レンズを用いる際
には、像面湾曲の結像位置の変動量に応じて、その曲率
半径、肉厚、及び屈折率を最適化した凹レンズを適切な
位置に配置する。

【００１１】他方、像面湾曲の結像位置が設計上の位置
から感光体側にずれている場合、所望の光学素子として
凸レンズを用いることにより、像面湾曲の結像位置を光
偏向器側に変位させて補正を行うことが可能になる。こ
こで、所望の光学素子として凸レンズを用いる際には、
像面湾曲の結像位置の変動量に応じて、その曲率半径、
肉厚、及び屈折率を最適化した凸レンズを適切な位置に
配置する。

【００１２】また、請求項３に係る光走査装置は、光走
査用の光束を放射する光源装置と、この光源装置からの
光束を主走査対応方向に長い線像として結像させる線像
結像素子と、この線像の結像位置近傍に偏向反射面を有
し、線像結像素子からの光束を偏向反射面により反射
し、偏向光束として等角速度的に偏向させる光偏向器
と、この光偏向器からの偏向光束を被走査面上に光スポ
ットとして集光し、且つこの光スポットによる光走査を
等速化する結像光学系とを有する光走査装置において、
光源装置と光偏向器との間に、被走査面上に集光される
光スポットの主走査方向及び／又は副走査方向における
ピントを調整するための光学素子が配置されていること
を特徴とする。

【００１３】このように請求項３に係る光走査装置にお
いては、線像結像素子が配置され、光偏向器の偏向面と
被走査面とが副走査対応方向において共役関係になって
いる所謂面倒れ補正光学系になっている場合であって
も、光源装置と光偏向器との間に所望の光学素子が配置
されていることにより、この光学素子の光学的性質に応
じて、主走査及び副走査の両走査方向における像面湾曲
の結像位置が変位するため、例えば結像光学系などの製
造誤差や組付け誤差に起因して、主・副走査方向におけ
る像面湾曲の結像位置が設計上の位置からずれるのを打
ち消すように所望の光学素子によって像面湾曲の結像位
置を変位させて補正を行うことが可能になる。従って、
被走査面上に集光される光スポットの主・副走査方向に
おけるピントが適切に調整されて、光スポット径の像高
に伴う変動が抑制されと共に光スポット径の小型化が達
成される。

【００１４】また、請求項４に係る光走査装置は、上記
請求項３に係る光走査装置において、光源装置と光偏向
器との間に配置される光学素子として、平行平板、凸レ
ンズ、及び凹レンズから選択される所望の素子を用いる
構成とすることにより、上記請求項２について説明した
場合と同様に作用して、主・副走査方向における像面湾
曲の結像位置が設計上の位置から光偏向器側にずれてい
る場合であっても、或いは感光体側にずれている場合で
あっても、そのずれを打ち消すように補正される。

【００１５】また、請求項５に係る光走査装置は、上記
請求項３に係る光走査装置において、光源装置と光偏向
器との間に配置される光学素子として、主走査対応方向
にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレンズ及び凹シリ
ンドリカルレンズから選択される所望の素子、並びに／
又は副走査対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカ
ルレンズ及び凹シリンドリカルレンズから選択される所
望の素子を用いる構成とすることにより、主・副走査対
応方向における像面湾曲の結像位置が設計上の位置から
光偏向器側にずれている場合であっても、或いは感光体
側にずれている場合であっても、そのずれを主走査方向
及び副走査方向についてそれぞれ独立に打ち消すように
補正される。

【００１６】即ち、主走査方向における像面湾曲の結像
位置が設計上の位置から光偏向器側にずれている場合に
は、所望の光学素子として主走査対応方向にのみパワー
をもつ凹シリンドリカルレンズを用いることにより、主
走査方向における像面湾曲の結像位置を感光体側に変位
させて補正を行うことが可能になり、その反対に、主走
査方向における像面湾曲の結像位置が設計上の位置から
感光体側にずれている場合には、所望の光学素子として
主走査対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレ
ンズを用いることにより、主走査方向における像面湾曲
の結像位置を光偏向器側に変位させて補正を行うことが
可能になる。ここで、所望の光学素子として主走査対応
方向にのみパワーをもつ凹シリンドリカルレンズ又は凸
シリンドリカルレンズを用いる際には、主走査方向にお
ける像面湾曲の結像位置の変動量に応じて、その曲率半
径、肉厚、及び屈折率を最適化したものを適切な位置に
配置する。

【００１７】また、副走査方向における像面湾曲の結像
位置が設計上の位置から光偏向器側にずれている場合に
は、所望の光学素子として副走査対応方向にのみパワー
をもつ凹シリンドリカルレンズを用いることにより、副
走査方向における像面湾曲の結像位置を感光体側に変位
させて補正を行うことが可能になり、その反対に、副走
査方向における像面湾曲の結像位置が設計上の位置から
感光体側にずれている場合には、所望の光学素子として
副走査対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレ
ンズを用いることにより、副走査方向における像面湾曲
の結像位置を光偏向器側に変位させて補正を行うことが
可能になる。ここで、所望の光学素子として副走査対応
方向にのみパワーをもつ凹シリンドリカルレンズ又は凸
シリンドリカルレンズを用いる際には、副走査方向にお
ける像面湾曲の結像位置の変動量に応じて、その曲率半
径、肉厚、及び屈折率を最適化したものを適切な位置に
配置する。

【００１８】従って、主走査及び副走査の両走査方向に
おける像面湾曲の結像位置が共に同一側にずれている場
合、或いは互いに反対側にずれている場合には、主走査
対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレンズ及
び凹シリンドリカルレンズから選択した適切な素子と副
走査対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレン
ズ及び凹シリンドリカルレンズから選択した適切な素子
とを組み合わせることにより、像面湾曲の結像位置のず
れを主走査及び副走査の両走査方向についてそれぞれ独
立に打ち消すように補正することが可能になる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 （第１の実施形態）図１は本発明の第１の実施形態に係
る光走査装置を示す概略平面図、図２は図１の光走査装
置における像面湾曲を示す概略図である。図１に示され
るように、半導体レーザーや発光ダイオード等からなる
光源１０から放射された発散光束は、カップリングレン
ズ１２を透過し、このカップリングレンズ１２によって
略平行光束、発散光束、及び集束光束のうちのいずれか
所望の光束にカップリングされるようになっている。そ
して、これらの光源１０及びカップリングレンズ１２は
光源装置１４を構成している。

【００２０】また、カップリングレンズ１２を透過した
光束は、例えばピラミダルミラーや回転単面鏡等からな
る光偏向器１６に至り、この光偏向器１６によって等角
速度的に偏向されるようになっている。また、光偏向器
１６によって偏向された光束は、例えばｆθレンズやｆ
θミラー等からなる結像レンズ１８を透過し、この結像
レンズ１８によって集束され、感光体の被走査面２０上
に光スポットとして結像するようになっている。

【００２１】そして、光源装置１４のカップリングレン
ズ１２と光偏向器１６との間の所定の位置に、被走査面
２０上に集光される光スポットの主走査及び副走査の両
査定方向におけるピントを適切に調整するための平行平
板２２が設置されている点に本実施形態の特徴がある。

【００２２】ここで、図１の光走査装置の主・副走査方
向における像面湾曲は、図２中の実線で表されるよう
に、被走査面２０に略一致する像面湾曲２４ａとなるよ
うに設計されている。しかし、実際には、例えば結像レ
ンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査方向に
おける像面湾曲の結像位置が設計上の位置からずれてい
る場合がある。例えば、結像レンズ１８を組み付けた
後、平行平板２２を設置する前における像面湾曲は、図
２中の破線で表されるように、設計上の像面湾曲２４ａ
から光偏向器１６側に例えば変動量Δ１だけずれた像面
湾曲２４ｂとなっているとする。

【００２３】このように、結像レンズ１８の組付け後に
おける像面湾曲２４ｂが設計上の像面湾曲２４ａから光
偏向器１６側に変動量Δ１だけずれている場合、カップ
リングレンズ１２と光偏向器１６との間に平行平板２２
を設置して、像面湾曲２４ｂの結像位置を感光体側に変
位させる。そして、このときに設置する平行平板２２
は、像面湾曲２４ｂの結像位置の変動量Δ１に応じて、
その肉厚及び屈折率を最適化したものを用い、適切な位
置に配置する。こうして、平行平板２２の設置による像
面湾曲２４ｂの結像位置の感光体側への変位量が変動量
Δ１と略等しくなるようにする。

【００２４】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲２４ｂの結像位置が設計上の像面
湾曲２４ａの結像位置から光偏向器１６側に変動量Δ１
だけずれている場合であっても、この変動量Δ１に応じ
て肉厚、屈折率、及び配置位置を最適化した平行平板２
２をカップリングレンズ１２と光偏向器１６との間に設
置することにより、変動量Δ１を打ち消すように主・副
走査方向における像面湾曲２４ｂの結像位置を変位させ
て補正を行うことができる。

【００２５】従って、感光体の被走査面２０上に集光さ
れる光スポットの主・副走査方向におけるピントを適切
に調整して、光スポット径の像高に伴う変動を抑制する
と共に光スポット径を小型化することが可能となるた
め、高密度記録による画像品質の向上を実現することが
できる。また、光走査装置を構成する光学素子の精度や
組付け精度を緩和することが可能となるため、光走査装
置の製造コストを低減することができる。

【００２６】（第２の実施形態）図３は本発明の第２の
実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図、図４は図
３の光走査装置における像面湾曲を示す概略図である。
なお、上記第１の実施形態の図１及び図２に示す光走査
装置の構成要素と同一の要素には同一の符号を付して説
明を省略する。

【００２７】図３に示されるように、本実施形態に係る
光走査装置は、上記第１の実施形態に係る光走査装置と
略同様の構成であるが、上記図１に示される平行平板２
２の代わりに、被走査面２０上に集束される光スポット
の主走査方向及び副走査方向におけるピントを適切に調
整するための凹レンズ２６が光源装置１４のカップリン
グレンズ１２と光偏向器１６との間に設置されており、
この点に本実施形態の特徴がある。

【００２８】ここで、図４に示されるように、図３の光
走査装置の主・副走査方向における実際の像面湾曲は、
結像レンズ１８を組み付けた後、凹レンズ２６を設置す
る前においては図中の破線で表される像面湾曲２４ｃと
なり、例えば結像レンズ１８の組付け誤差等に起因し
て、図中の実線で表される設計上の像面湾曲２４ａから
光偏向器１６側に例えば変動量Δ２だけずれていること
とする。そして、この変動量Δ２は上記第１の実施形態
における変動量Δ１よりも大きい、即ち Δ２＞Δ１ とする。

【００２９】このように、結像レンズ１８の組付け後に
おける像面湾曲２４ｃが設計上の像面湾曲２４ａから光
偏向器１６側に変動量Δ２だけずれている場合、カップ
リングレンズ１２と光偏向器１６との間に凹レンズ２６
を設置して、像面湾曲２４ｃの結像位置を感光体側に変
位させる。そして、このときに設置する凹レンズ２６
は、像面湾曲２４ｃの結像位置の変動量Δ２に応じて、
その曲率半径、肉厚、及び屈折率を最適化したものを用
い、適切な位置に配置する。こうして、凹レンズ２６の
設置による像面湾曲２４ｃの結像位置の感光体側への変
位量が変動量Δ２と略等しくなるようにする。

【００３０】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲２４ｂの結像位置が設計上の像面
湾曲２４ａの結像位置から光偏向器１６側に変動量Δ２
（＞Δ１）だけずれている場合であっても、この変動量
Δ２に応じて曲率半径、肉厚、屈折率、及び配置位置を
最適化した凹レンズ２６をカップリングレンズ１２と光
偏向器１６との間に設置することにより、変動量Δ２を
打ち消すように主・副走査方向における像面湾曲２４ｃ
の結像位置を変位させて補正を行うことができるため、
上記第１の実施形態の場合と同様の効果を奏することが
できる。

【００３１】（第３の実施形態）図５は本発明の第３の
実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図、図６は図
５の光走査装置における像面湾曲を示す概略図である。
なお、上記第１の実施形態の図１及び図２に示す光走査
装置の構成要素と同一の要素には同一の符号を付して説
明を省略する。

【００３２】図５に示されるように、本実施形態に係る
光走査装置は、上記第１の実施形態に係る光走査装置と
略同様の構成であるが、上記図１に示される平行平板２
２の代わりに、被走査面２０上に集束される光スポット
の主走査方向及び副走査方向におけるピントを適切に調
整するための凸レンズ２８が光源装置１４のカップリン
グレンズ１２と光偏向器１６との間に設置されており、
この点に本実施形態の特徴がある。

【００３３】ここで、図６に示されるように、図５の光
走査装置の主・副走査方向における実際の像面湾曲は、
結像レンズ１８を組み付けた後、凸レンズ２８を設置す
る前において、図中の破線で表される像面湾曲２４ｄと
なり、例えば結像レンズ１８の組付け誤差等に起因し
て、図中の実線で表される設計上の像面湾曲２４ａから
感光体側に例えば変動量Δ３だけずれていることとす
る。

【００３４】このように、結像レンズ１８の組付け後に
おける像面湾曲２４ｄが設計上の像面湾曲２４ａから感
光体光側に変動量Δ３だけずれている場合、カップリン
グレンズ１２と光偏向器１６との間に凸レンズ２８を設
置して、像面湾曲２４ｄの結像位置を光偏向器１６側に
変位させる。そして、このときに設置する凸レンズ２８
は、像面湾曲２４ｄの結像位置の変動量Δ３に応じて、
その曲率半径、肉厚、及び屈折率を最適化したものを用
い、適切な位置に配置する。こうして、凸レンズ２８の
設置による像面湾曲２４ｄの結像位置の光偏向器１６側
への変位量が変動量Δ３と略等しくなるようにする。

【００３５】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲２４ｂの結像位置が設計上の像面
湾曲２４ａの結像位置から感光体側に変動量Δ３だけず
れている場合であっても、この変動量Δ３に応じて曲率
半径、肉厚、屈折率、及び配置位置を最適化した凸レン
ズ２８をカップリングレンズ１２と光偏向器１６との間
に設置することにより、変動量Δ３を打ち消すように主
・副走査方向における像面湾曲２４ｄの結像位置を変位
させて補正を行うことができるため、上記第１の実施形
態の場合と同様の効果を奏することができる。

【００３６】（第４の実施形態）図７は本発明の第４の
実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図である。な
お、上記第１の実施形態の図１に示す光走査装置の構成
要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。また、図７の光走査装置における像面湾曲は上記第
１の実施形態の図２に示す場合と略同様であるため、図
示は省略する。

【００３７】図７に示されるように、本実施形態に係る
光走査装置は、上記第１の実施形態に係る光走査装置と
略同様の構成であるが、光源装置１４のカップリングレ
ンズ１２と光偏向器１６との間の所定の位置に、線像結
像素子としてのシリンドリカルレンズ３０が設置されて
いる。

【００３８】即ち、光源１０から放射した発散光束は、
カップリングレンズ１２によって所望の光束にカップリ
ングされた後、シリンドリカルレンズ３０を透過する
が、このシリンドリカルレンズ３０によって副走査対応
方向にのみ収束し、光偏向器１６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するようになってい
る。また、シリンドリカルレンズ３０を透過した光束は
光偏向器１６に至り、この光偏向器１６によって等角速
度的に偏向され、更にこの偏向された光束は結像レンズ
１８によって集束され、感光体の被走査面２０上に光ス
ポットとして結像するようになっている。

【００３９】ここで、副走査対応方向においては、シリ
ンドリカルレンズ３０によって結像される線像が光偏向
器１６の偏向反射面近傍に位置するため、この線像を物
点とする結像レンズ１８による像が被走査面２０上に光
スポットとなる。即ち、結像レンズ１８を介して光偏向
器１６の偏向反射面と被走査面２０とが副走査対応方向
において共役関係になる、所謂面倒れ補正光学系になっ
ている。そして、光源装置１４のカップリングレンズ１
２と光偏向器１６との間の所定の位置に、被走査面２０
上に集束される光スポットの主走査方向及び副走査方向
におけるピントを適切に調整するための平行平板３２が
設置されている点に本実施形態の特徴がある。

【００４０】ここで、図７の光走査装置の主・副走査方
向における実際の像面湾曲は、上記第１の実施形態の図
２に示される場合と略同様に、結像レンズ１８を組み付
けた後、平行平板３２を設置する前において、例えば結
像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、設計上の像面
湾曲から光偏向器１６に例えば変動量Δ４だけずれてい
ることとする。このような場合、上記第１の実施形態の
場合と同様にして、変動量Δ４に応じてその肉厚及び屈
折率を最適化した平行平板３２をシリンドリカルレンズ
３０と光偏向器１６との間の適切な位置に配置して、像
面湾曲の結像位置を感光体側に変位させると共に、その
変位量が変動量Δ４と略等しくなるようにする。

【００４１】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の像面湾曲の
結像位置から光偏向器１６側に変動量Δ４だけずれてい
る場合であっても、この変動量Δ４に応じて肉厚、屈折
率、及び配置位置を最適化した平行平板３２をシリンド
リカルレンズ３０と光偏向器１６との間に設置すること
により、変動量Δ４を打ち消すように主・副走査方向に
おける像面湾曲の結像位置を変位させて補正を行うこと
ができる。

【００４２】従って、カップリングレンズ１２と光偏向
器１６との間にシリンドリカルレンズ３０が設置され、
結像レンズ１８を介する光偏向器１６の偏向反射面と被
走査面２０とが副走査対応方向において共役関係になる
面倒れ補正光学系になっている場合であっても、上記第
１の実施形態の場合と同様に、感光体の被走査面２０上
に集光される光スポットの主・副走査方向におけるピン
トを適切に調整して、光スポット径の像高に伴う変動を
抑制すると共に光スポット径を小型化することが可能と
なるため、高密度記録による画像品質の向上を実現する
ことができる。また、光走査装置を構成する光学素子の
精度や組付け精度を緩和することが可能となるため、光
走査装置の製造コストを低減することができる。

【００４３】（第５の実施形態）図８は本発明の第５の
実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図である。な
お、上記第４の実施形態の図７に示す光走査装置の構成
要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。また、図８の光走査装置における像面湾曲を示す概
略図は上記第２の実施形態の図４に示す場合と略同様で
あるため、図示は省略する。

【００４４】図８に示されるように、本実施形態に係る
光走査装置は、上記第４の実施形態に係る光走査装置と
略同様の構成であるが、上記図７に示される平行平板３
２の代わりに、被走査面２０上に集束される光スポット
の主走査方向及び副走査方向におけるピントを適切に調
整するための凹レンズ３４が線像結像素子としてのシリ
ンドリカルレンズ３０と光偏向器１６との間に設置され
ており、この点に本実施形態の特徴がある。

【００４５】ここで、図８の光走査装置の主・副走査方
向における実際の像面湾曲は、上記第２の実施形態の図
４に示される場合と略同様に、結像レンズ１８を組み付
けた後、凹レンズ３４を設置する前において、例えば結
像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、設計上の像面
湾曲から光偏向器１６側に例えば変動量Δ５だけずれて
いることとする。そして、この変動量Δ５は上記第４の
実施形態における変動量Δ４よりも大きい、即ち Δ５＞Δ４ であるとする。

【００４６】このような場合、上記第２の実施形態の凹
レンズ２６を設置する場合と同様にして、変動量Δ５に
応じてその曲率半径、肉厚、及び屈折率を最適化した凹
レンズ３４をシリンドリカルレンズ３０と光偏向器１６
との間の適切な位置に配置し、像面湾曲の結像位置を感
光体側に変位させると共に、その変位量が変動量Δ５と
略等しくなるようにする。

【００４７】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の像面湾曲の
結像位置から光偏向器１６側に変動量Δ５（＞Δ４）だ
けずれている場合であっても、この変動量Δ５に応じて
曲率半径、肉厚、屈折率、及び配置位置を最適化した凹
レンズ３４をシリンドリカルレンズ３０と光偏向器１６
との間に設置することにより、変動量Δ５を打ち消すよ
うに主・副走査方向における像面湾曲の結像位置を変位
させて補正を行うことができるため、上記第４の実施形
態の場合と同様の効果を奏することができる。

【００４８】（第６の実施形態）図９は本発明の第６の
実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図である。な
お、上記第４の実施形態の図７に示す光走査装置の構成
要素と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略す
る。また、図９の光走査装置における像面湾曲を示す概
略図は上記第３の実施形態の図６に示す場合と略同様で
あるため、図示は省略する。

【００４９】図９に示されるように、本実施形態に係る
光走査装置は、上記第４の実施形態に係る光走査装置と
略同様の構成であるが、上記図７に示される平行平板３
２の代わりに、被走査面２０上に集束される光スポット
の主走査方向及び副走査方向におけるピントを適切に調
整するための凸レンズ３６が線像結像素子としてのシリ
ンドリカルレンズ３０と光偏向器１６との間に設置され
ており、この点に本実施形態の特徴がある。

【００５０】ここで、図９の光走査装置の主・副走査方
向における実際の像面湾曲は、上記第３の実施形態の図
６に示される場合と略同様に、結像レンズ１８を組み付
けた後、凸レンズ３６を設置する前において、例えば結
像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、設計上の像面
湾曲から感光体側に例えば変動量Δ６だけずれているこ
ととする。このような場合、上記第３の実施形態の凸レ
ンズ２８を設置する場合と同様にして、変動量Δ６に応
じてその曲率半径、肉厚、及び屈折率を最適化した凸レ
ンズ３６をシリンドリカルレンズ３０と光偏向器１６と
の間の適切な位置に配置して、像面湾曲の結像位置を光
偏向器１６側に変位させると共に、その変位量が変動量
Δ６と略等しくなるようにする。

【００５１】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して主・副走査方
向における像面湾曲の結像位置が設計上の像面湾曲の結
像位置から感光体側に変動量Δ６だけずれている場合で
あっても、この変動量Δ６に応じて曲率半径、肉厚、屈
折率、及び配置位置を最適化した凸レンズ３６をシリン
ドリカルレンズ３０と光偏向器１６との間に設置するこ
とにより、変動量Δ６を打ち消すように主・副走査方向
における像面湾曲の結像位置を変位させて補正を行うこ
とができるため、上記第４の実施形態の場合と同様の効
果を奏することができる。

【００５２】（第７の実施形態）図１０は本発明の第７
の実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図、図１１
は本発明の第７の実施形態に係る光走査装置を示す概略
側面図である。なお、上記第５の実施形態の図８に示す
光走査装置の構成要素と同一の要素には同一の符号を付
して説明を省略する。また、図１０及び図１１の光走査
装置における像面湾曲を示す概略図の図示は省略する。

【００５３】図１０及び図１１に示されるように、本実
施形態に係る光走査装置は、上記第５の実施形態に係る
光走査装置と略同様の構成であるが、上記図８に示され
る凹レンズ３４の代わりに、被走査面２０上に集束され
る光スポットの主走査方向におけるピントを適切に調整
するための主走査対応方向にのみパワーをもつ凹レンズ
３８と副走査方向におけるピントを適切に調整するため
の副走査対応方向にのみパワーをもつ凹レンズ４０とが
それぞれ独立にシリンドリカルレンズ３０と光偏向器１
６との間に設置されており、この点に本実施形態の特徴
がある。

【００５４】ここで、図１０及び図１１の光走査装置の
主・副走査方向における実際の像面湾曲は、結像レンズ
１８を組み付けた後、凹レンズ３８及び凹レンズ４０を
設置する前において、例えば結像レンズ１８の組付け誤
差等に起因して、主走査方向においては設計上の像面湾
曲から光偏向器１６側に例えば変動量Δ７だけずれてい
ることとし、副走査方向においては設計上の像面湾曲か
ら光偏向器１６側に例えば変動量Δ８だけずれているこ
ととする。そして、変動量Δ７と変動量Δ８とは互いに
異なる量、即ち Δ７≠Δ８ であるとする。

【００５５】このような場合、図１０に示されるよう
に、主走査方向における変動量Δ７に応じてその曲率半
径、肉厚、及び屈折率を最適化した主走査対応方向にの
みパワーをもつ凹レンズ３８をシリンドリカルレンズ３
０と光偏向器１６との間の適切な位置に配置して、主走
査方向における像面湾曲の結像位置を感光体側に変位さ
せると共に、その変位量が変動量Δ７と略等しくなるよ
うにする。同時に、図１１に示されるように、副走査方
向における変動量Δ８に応じてその曲率半径、肉厚、及
び屈折率を最適化した主走査対応方向にのみパワーをも
つ凹レンズ４０をシリンドリカルレンズ３０と光偏向器
１６との間の適切な位置に配置して、副走査方向におけ
る像面湾曲の結像位置を感光体側に変位させると共に、
その変位量が変動量Δ８と略等しくなるようにする。

【００５６】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の像面湾曲の
結像位置から光偏向器１６側にそれぞれ変動量Δ７、Δ
８（但し、Δ７≠Δ８）だけずれている場合であって
も、この主走査方向における変動量Δ７に応じて曲率半
径、肉厚、屈折率、及び配置位置を最適化した主走査対
応方向にのみパワーをもつ凹レンズ３８並びに副走査方
向における変動量Δ８に応じて曲率半径、肉厚、屈折
率、及び配置位置を最適化した副走査対応方向にのみパ
ワーをもつ凹レンズ４０をシリンドリカルレンズ３０と
光偏向器１６との間にそれぞれ独立に設置することによ
り、主走査及び副走査の両走査方向におけるそれぞれの
変動量Δ７、Δ８を打ち消すように主走査及び副走査の
両走査方向における像面湾曲の結像位置を独立に変位さ
せて補正を行うことができる。

【００５７】従って、上記第５の実施形態の場合と比較
して、感光体の被走査面２０上に集光される光スポット
の主・副走査方向におけるピントを一層精度よく適切に
調整して、光スポット径の像高に伴う変動を抑制すると
共に光スポット径を小型化することが可能となるため、
高密度記録による画像品質の更なる向上を実現すること
ができる。また、光走査装置を構成する光学素子の精度
や組付け精度を緩和することが可能となるため、光走査
装置の製造コストを低減することができる。

【００５８】（第８の実施形態）図１２は本発明の第８
の実施形態に係る光走査装置を示す概略平面図、図１３
は本発明の第８の実施形態に係る光走査装置を示す概略
側面図である。なお、上記第６の実施形態の図９に示す
光走査装置の構成要素と同一の要素には同一の符号を付
して説明を省略する。また、図１２及び図１３の光走査
装置における像面湾曲を示す概略図の図示は省略する。

【００５９】図１２及び図１３に示されるように、本実
施形態に係る光走査装置は、上記第６の実施形態に係る
光走査装置と略同様の構成であるが、上記図９に示され
る凸レンズ３６の代わりに、被走査面２０上に集束され
る光スポットの主走査方向におけるピントを適切に調整
するための主走査対応方向にのみパワーをもつ凸レンズ
４２と副走査方向におけるピントを適切に調整するため
の副走査対応方向にのみパワーをもつ凸レンズ４４とが
それぞれ独立にシリンドリカルレンズ３０と光偏向器１
６との間に設置されており、この点に本実施形態の特徴
がある。

【００６０】また、図１２及び図１３の光走査装置にお
ける主・副走査方向における実際の像面湾曲は、結像レ
ンズ１８を組み付けた後、凸レンズ４２及び凸レンズ４
４を設置する前において、例えば結像レンズ１８の組付
け誤差等に起因して、主走査方向においては設計上の像
面湾曲から感光体側に例えば変動量Δ９だけずれてお
り、また副走査方向においては設計上の像面湾曲から感
光体側に例えば変動量Δ１０だけずれていることとす
る。そして、変動量Δ９と変動量Δ１０とは互いに異な
る量、即ち Δ９≠Δ１０ であるとする。

【００６１】このような場合、図１２に示されるよう
に、主走査方向における変動量Δ９に応じてその曲率半
径、肉厚、及び屈折率を最適化した主走査対応方向にの
みパワーをもつ凸レンズ４２をシリンドリカルレンズ３
０と光偏向器１６との間の適切な位置に配置して、主走
査方向における像面湾曲の結像位置を光偏向器１６側に
変位させると共に、その変位量が変動量Δ９と略等しく
なるようにする。同時に、図１３に示されるように、副
走査方向における変動量Δ１０に応じてその曲率半径、
肉厚、及び屈折率を最適化した主走査対応方向にのみパ
ワーをもつ凸レンズ４４をシリンドリカルレンズ３０と
光偏向器１６との間の適切な位置に配置して、副走査方
向における像面湾曲の結像位置を光偏向器１６側に変位
させると共に、その変位量が変動量Δ１０と略等しくな
るようにする。

【００６２】以上のように本実施形態によれば、例えば
結像レンズ１８の組付け誤差等に起因して、主・副走査
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の像面湾曲の
結像位置から感光体側にそれぞれ変動量Δ９、Δ１０
（但し、Δ９≠Δ１０）だけずれている場合であって
も、この主走査方向における変動量Δ９に応じて曲率半
径、肉厚、屈折率、及び配置位置を最適化した主走査対
応方向にのみパワーをもつ凸レンズ４２並びに副走査方
向における変動量Δ１０に応じて曲率半径、肉厚、屈折
率、及び配置位置を最適化した副走査対応方向にのみパ
ワーをもつ凸レンズ４４とをシリンドリカルレンズ３０
と光偏向器１６との間にそれぞれ独立に設置することに
より、主走査及び副走査の両走査方向におけるそれぞれ
の変動量Δ９、Δ１０を打ち消すように主走査及び副走
査の両走査方向における像面湾曲の結像位置を独立に変
位させて補正を行うことができる。

【００６３】従って、上記第６の実施形態の場合と比較
して、感光体の被走査面２０上に集光される光スポット
の主・副走査方向におけるピントを一層精度よく調整し
て、光スポット径の像高に伴う変動を抑制すると共に光
スポット径を小型化することが可能となるため、高密度
記録による画像品質の更なる向上を実現することができ
る。また、光走査装置を構成する光学素子の精度や組付
け精度を緩和することが可能となるため、光走査装置の
製造コストを低減することができる。

【００６４】

【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る光走査装置によれば、次のような効果を奏することが
できる。即ち、請求項１に係る光走査装置によれば、光
源装置と光偏向器との間に所望の光学素子が配置されて
いることにより、この光学素子の光学的性質に応じて、
主走査及び副走査の両走査方向における像面湾曲の結像
位置が変位するため、例えば結像光学系などの製造誤差
や組付け誤差に起因して、主・副走査方向における像面
湾曲の結像位置が設計上の位置からずれている場合であ
っても、このずれを打ち消すように所望の光学素子によ
って像面湾曲の結像位置を変位させて補正を行うことが
可能になる。従って、被走査面上に集光される光スポッ
トの主・副走査方向におけるピントを適切に調整して、
光スポット径の像高に伴う変動を抑制すると共に光スポ
ット径を小型化することが可能となるため、高密度記録
による画像品質の向上を実現することができる。また、
光走査装置を構成する光学素子の精度や組付け精度を緩
和することが可能となるため、光走査装置の製造コスト
を低減することができる。

【００６５】また、請求項２に係る光走査装置によれ
ば、上記請求項１に係る光走査装置において、光源装置
と光偏向器との間に配置される光学素子として平行平
板、凸レンズ、及び凹レンズから選択される所望の素子
を用いることにより、主・副走査方向における像面湾曲
の結像位置が設計上の位置から光偏向器側にずれている
場合であっても、或いは感光体側にずれている場合であ
っても、そのずれを打ち消すように補正を行うことが可
能になるため、上記請求項１の効果を容易に発揮するこ
とができる。

【００６６】また、請求項３に係る光走査装置によれ
ば、線像結像素子が配置されて光偏向器の偏向面と被走
査面とが副走査対応方向において共役関係になっている
面倒れ補正光学系になっている場合であっても、光源装
置と光偏向器との間に所望の光学素子が配置されている
ことにより、この光学素子の光学的性質に応じて、主走
査及び副走査の両走査方向における像面湾曲の結像位置
が変位するため、例えば結像光学系などの製造誤差や組
付け誤差に起因して、主・副走査方向における像面湾曲
の結像位置が設計上の位置からのずれを打ち消すように
所望の光学素子によって像面湾曲の結像位置を変位させ
て補正を行うことが可能になる。従って、上記第１の実
施形態の場合と同様に、被走査面上に集光される光スポ
ットの主・副走査方向におけるピントを適切に調整し
て、光スポット径の像高に伴う変動を抑制すると共に光
スポット径を小型化することが可能となるため、高密度
記録による画像品質の向上を実現することができる。ま
た、光走査装置を構成する光学素子の精度や組付け精度
を緩和することが可能となるため、光走査装置の製造コ
ストを低減することができる。

【００６７】また、請求項４に係る光走査装置によれ
ば、上記請求項３に係る光走査装置において、光源装置
と光偏向器との間に配置される光学素子として平行平
板、凸レンズ、及び凹レンズから選択される所望の素子
を用いることにより、主・副走査方向における像面湾曲
の結像位置が設計上の位置から光偏向器側にずれている
場合であっても、或いは感光体側にずれている場合であ
っても、そのずれを打ち消すように補正を行うことが可
能になるため、上記請求項３の効果を容易に発揮するこ
とができる。

【００６８】また、請求項５に係る光走査装置によれ
ば、上記請求項３に係る光走査装置において、光源装置
と光偏向器との間に配置される光学素子として、主走査
対応方向にのみパワーをもつ凸シリンドリカルレンズ及
び凹シリンドリカルレンズから選択される所望の素子、
並びに／又は副走査対応方向にのみパワーをもつ凸シリ
ンドリカルレンズ及び凹シリンドリカルレンズから選択
される所望の素子を用いることにより、主・副走査対応
方向における像面湾曲の結像位置が設計上の位置から光
偏向器側にずれている場合であっても、或いは感光体側
にずれている場合であっても、そのずれを主走査方向及
び副走査方向についてそれぞれ独立に打ち消すように補
正を行うことが可能になる。従って、上記請求項４の場
合と比較して、被走査面上に集光される光スポットの主
・副走査方向におけるピントを一層精度よく調整して、
光スポット径の像高に伴う変動を抑制すると共に光スポ
ット径を小型化することが可能となるため、高密度記録
による画像品質の更なる向上を実現することができる。
また、光走査装置を構成する光学素子の精度や組付け精
度を緩和することが可能となるため、光走査装置の製造
コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図２】図１の光走査装置における像面湾曲を示す概略
図である。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図４】図３の光走査装置における像面湾曲を示す概略
図である。

【図５】本発明の第３の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図６】図５の光走査装置における像面湾曲を示す概略
図である。

【図７】本発明の第４の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図８】本発明の第５の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図９】本発明の第６の実施形態に係る光走査装置を示
す概略平面図である。

【図１０】本発明の第７の実施形態に係る光走査装置を
示す概略平面図である。

【図１１】本発明の第７の実施形態に係る光走査装置を
示す概略側面図である。

【図１２】本発明の第８の実施形態に係る光走査装置を
示す概略平面図である。

【図１３】本発明の第８の実施形態に係る光走査装置を
示す概略側面図である。

【符号の説明】

１０ 光源 １２ カップリングレンズ １４ 光源装置 １６ 光偏向器 １８ 結像レンズ ２０ 感光体の被走査面 ２２ 平行平板 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ 像面湾曲 ２６ 凹レンズ ２８ 凸レンズ ３０ シリンドリカルレンズ ３２ 平行平板 ３４ 凹レンズ ３６ 凸レンズ ３８ 主走査対応方向にのみパワーをもつ凹レンズ ４０ 副走査対応方向にのみパワーをもつ凹レンズ ４２ 主走査対応方向にのみパワーをもつ凸レンズ ４４ 副走査対応方向にのみパワーをもつ凸レンズ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光走査用の光束を放射する光源装置と、
   前記光源装置からの光束を偏向反射面により反射し、偏
   向光束として等角速度的に偏向させる光偏向器と、前記
   光偏向器からの偏向光束を被走査面上に光スポットとし
   て集光し、且つ前記光スポットによる光走査を等速化す
   る結像光学系とを有する光走査装置において、 前記光源装置と前記光偏向器との間に、前記被走査面上
   に集光される前記光スポットの主走査方向及び副走査方
   向におけるピントを調整するための光学素子が配置され
   ていることを特徴とする光走査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の光走査装置において、 前記光学素子が、平行平板、凸レンズ、及び凹レンズか
   ら選択される所望の素子であることを特徴とする光走査
   装置。
3. 【請求項３】 光走査用の光束を放射する光源装置と、
   前記光源装置からの光束を主走査対応方向に長い線像と
   して結像させる線像結像素子と、前記線像の結像位置近
   傍に偏向反射面を有し、前記線像結像素子からの光束を
   前記偏向反射面により反射し、偏向光束として等角速度
   的に偏向させる光偏向器と、前記光偏向器からの偏向光
   束を被走査面上に光スポットとして集光し、且つ前記光
   スポットによる光走査を等速化する結像光学系とを有す
   る光走査装置において、 前記光源装置と前記光偏向器との間に、前記被走査面上
   に集光される前記光スポットの主走査方向及び／又は副
   走査方向におけるピントを調整するための光学素子が配
   置されていることを特徴とする光走査装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の光走査装置において、 前記光学素子が、平行平板、凸レンズ、及び凹レンズか
   ら選択される所望の素子であることを特徴とする光走査
   装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の光走査装置において、 前記光学素子が、主走査対応方向にのみパワーをもつ凸
   シリンドリカルレンズ及び凹シリンドリカルレンズから
   選択される所望の素子、並びに／又は副走査対応方向に
   のみパワーをもつ凸シリンドリカルレンズ及び凹シリン
   ドリカルレンズから選択される所望の素子であることを
   特徴とする光走査装置。