(57)【要約】【課題】  偏光素子及びスリットを偏向手段に対して高精度な位置に設定する。【解決手段】  偏光素子及びスリットを偏向手段を支持する枠体により直接支持する。【選択図】        図５
2006243459.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体レーザ、該半導体レーザからの光を平行光とするコリメータレンズ、偏光素子、回転により前記コリメータレンズからの光を偏向して、走査光を形成する偏向手段及び前記半導体レーザからの光を被走査面に結像させる結像手段を有する光走査装置において、
前記偏光素子は、前記偏光素子以外の光学素子を支持する支持手段を介することなく、前記光走査装置内に設置されたことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記偏光素子は、前記偏向手段を支持する枠体で直接支持されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項３】
前記偏光素子は、前記偏向手段が設けられた偏向ユニットに直接固定されたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記偏光素子は、１／２分波長板からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏光素子は、１／４波長板からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記コリメータレンズを透過した光束を規制するスリットを有し、該スリットを前記枠体に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記枠体に前記偏光素子を支持する支持部を形成し、該支持部に前記スリットを形成したことを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
【請求項８】
前記偏光素子は、前記コリメータレンズと前記偏向手段との間に配置されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
半導体レーザ、該半導体レーザからの光を平行光とするコリメータレンズ、回転により前記コリメータレンズからの光を偏向して、走査光を形成する偏向手段及び前記半導体レーザからの光を被走査面に結像させる結像手段を有する光走査装置において、
前記コリメータレンズにより平行光とされた光束を規制するスリットを前記偏向手段を支持する枠体に設けたことを特徴とする光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像記録や画像読取に用いられる光走査装置、特に、光源として半導体レーザを用いた光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザプリンタ等の画像記録装置においては、半導体レーザを光源とする光走査装置が広く用いられている。
【０００３】
半導体レーザを光源とする光走査装置は、一般に、半導体レーザ、該半導体レーザからの光を平行光とするコリメータレンズ、回転により前記コリメータレンズからの光を偏向して、走査光を形成する偏向手段及び前記半導体レーザからの光を被走査面に結像させる結像手段で構成されるが、偏向手段としては、ポリゴンミラーが一般に用いられる。
【０００４】
ポリゴンミラーでは回転により入反射角度が変化するために、入反射角度の違いにより反射率が変化して、被走査面に入射する光の強度が変化するという問題がある。
【０００５】
この問題を図１により説明する。図１に示すように、主走査方向の中央部と両端部との間で、光強度が異なるシェーディングが生ずる。このシェーディングはポリゴンミラーの反射率が入反射角度により異なることが原因で起こるものであり、半導体レーザの設置角度により種々変化する。即ち、半導体レーザから出射する光はＰ偏光とＳ偏光のように互いに直角な偏光成分を有するが、これらの偏光成分とポリゴンミラーの反射面との関係でシェーディングが種々変化し、図１（ａ）のＬａのように中央部が山になる場合と、図１（ｂ）のＬｂのように中央部が谷になる場合がある。
【０００６】
このようなシェーディングを補正するために、１／２波長板又は１／４波長板からなる偏光素子が用いられる。
【０００７】
一方、レーザ光学系においては、たとえば、特許文献１、２のように、偏光素子が用いられるが、この場合、偏光素子は複数光束の合成・分離のために用いられている。
【特許文献１】特開２００３−１４９５７６号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
偏光素子によるシェーディングの補正では、偏光素子の角度を高精度で正確に設定することが重要であり、特に、偏向手段に対する偏光素子の偏光角度が正確に設定されることが重要である。
【０００９】
従来の偏光素子の支持構造を図２に示す。
【００１０】
偏光素子ＣはレーザビームＬＢの光路中に配置されるが、偏光素子支持部材Ｂに取り付けられて光路中に設置される。偏光素子支持部材Ｂは光走査装置の枠体に設けられた突起Ａで支持される。
【００１１】
偏光素子Ｃはその偏光角度が正確であるように、高い位置精度で偏光素子支持部材Ｂに設けられた突起Ｂ１、Ｂ２に偏光素子Ｃの縁を接触させて、偏光素子支持部材Ｂに固定される。なお、偏光素子支持部材Ｂはコリメータレンズユニットを支持している支持部材である。
【００１２】
このように、偏光素子Ｃは偏光素子支持部材Ｂに対して高い精度の角度で設置される、言い換えるとコリメータレンズに対しては高い精度で設置されるが、偏向手段との関係では、精度が高くはないという問題がある。即ち、偏向手段は光走査装置の枠体により支持されるが、偏光素子Ｃは前記のように、偏光素子支持部材Ｂを介して枠体に取り付けられるために、部品公差の累積により取り付け誤差が大きくなって、所望のシェーディング補正が達成されない場合があるという問題がある。
【００１３】
特許文献１、２においては、偏光素子の取り付け誤差の問題に関しては何の示唆もない。
【００１４】
また、コリメータレンズにより平行光とされた光束をコリメータレンズの射出側に配置されたスリットにより規制して、所定幅の平行光を形成しているが、スリットの位置の誤差により偏向手段への入射高さがばらついて光路が偏向手段の反射面から外れる場合がある。
【００１５】
特に、高速回転のために、ポリゴッッミラーの厚さを薄くした場合に、スリット位置の誤差が問題となる。
【００１６】
本発明は、従来技術における前記に説明した問題を解決し、偏光素子が高精度で設置され、偏向手段の反射率が原因で起こるシェーディングが十分に補正され、主走査方向に均一な強度の走査光を形成する光走査装置を提供することを目的とする。また、スリットが高精度で設置された光走査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的は、下記の発明により達成される。
（請求項１）
半導体レーザ、該半導体レーザからの光を平行光とするコリメータレンズ、偏光素子、回転により前記コリメータレンズからの光を偏向して、走査光を形成する偏向手段及び前記半導体レーザからの光を被走査面に結像させる結像手段を有する光走査装置において、
前記偏光素子は、前記偏光素子以外の光学素子を支持する支持手段を介することなく、前記光走査装置内に設置されたことを特徴とする光走査装置。
（請求項２）
前記偏光素子は、前記偏向手段を支持する枠体で直接支持されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
（請求項３）
前記偏光素子は、前記偏向手段が設けられた偏向ユニットに直接固定されたことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
（請求項４）
前記偏光素子は、１／２分波長板からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置。
（請求項５）
前記偏光素子は、１／４波長板からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の光走査装置。
（請求項６）
前記コリメータレンズを透過した光束を規制するスリットを有し、該スリットを前記枠体に形成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光走査装置。
（請求項７）
前記枠体に前記偏光素子を支持する支持部を形成し、該支持部に前記スリットを形成したことを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
（請求項８）
前記偏光素子は、前記コリメータレンズと前記偏向手段との間に配置されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の光走査装置。
（請求項９）
半導体レーザ、該半導体レーザからの光を平行光とするコリメータレンズ、回転により前記コリメータレンズからの光を偏向して、走査光を形成する偏向手段及び前記半導体レーザからの光を被走査面に結像させる結像手段を有する光走査装置において、
前記コリメータレンズにより平行光とされた光束を規制するスリットを前記偏向手段を支持する枠体に設けたことを特徴とする光走査装置。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜８のいずれかの発明により、偏光素子が光走査により直接に、特に、偏向手段の支持部材により直接に支持されるので、偏光素子と偏向手段との間の誤差を十分に小さな値に抑えることが可能となり、偏光素子は偏向手段に対して高い精度で設置される。その結果、偏向手段における入反射角度の違いによる反射率の違いが原因で起こるシェーディングが十分に補正され、主走査方向に均一な強度分布を持った走査光が形成される。
【００１９】
請求項６又は７の発明により、偏光素子に入射する光束を規制するスリットが偏光素子に対して正確な位置関係で形成されるので、スリットによるけられがなくなる。また、偏光素子とスリットとの間の取り付け誤差を考慮して、偏光素子に余分な面積を確保する必要がなくなり、偏光素子を必要最小限のサイズとすることができるので、高価な材料である偏光素子のコストを低減することができる。
【００２０】
請求項９の発明により、光束の偏向手段への入射位置、特に、入射高さが正確になるので、光束が偏向手段の反射面から外れることが確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図３は本発明の実施の形態に係る光走査装置の概略図である。
【００２２】
半導体レーザ３１から出射したレーザビームＬＢはコリメータレンズ３２、第１シリンドリカルレンズ３４、ポリゴンミラー３５、ｆθレンズ３６、第２シリンドリカルレンズ３７及び光透過板３８を通過して走査露光装置３から出射し、感光体等の被走査体を走査露光する。コリメータレンズ３２と第１シリンドリカルレンズ３４との間にはスリット板３３Ａ及び偏光素子としての１／２波長板３３Ｂが配置される。
【００２３】
ポリゴンミラー３５はその回転により、レーザビームＬＢを偏向してＬＢａからＬＢｂの範囲内の走査光を形成する。ｆθレンズ３６と第２シリンドリカルレンズ３７とは、被走査面にレーザビームＬＢを収束させる結像手段を構成する。
【００２４】
ポリゴンミラー３５とこれを回転駆動するモータとで構成される偏向手段３５Ａは筺状の枠体３０に設けられたリブ３０Ａにより位置決めされ、ねじ（図示せす）で固定される。
【００２５】
図４は図３における点線で囲んだ光源部Ｍの断面図である。図示のように、光路に沿って、半導体レーザ３１、コリメータレンズ３２、スリット３３Ａ及び偏光素子としての１／２波長板３３Ｂがこの順に配置される。
【００２６】
基板４０にＬＤホルダー４２が固定され、ＬＤホルダー４２により半導体レーザ３１が保持される。ＬＤホルダー４２には支持腕４２ａが光軸方向に延長して形成され、支持腕４２ａにより、コリメータレンズ３２及びレンズ鏡筒からなるコリメータレンズユニットが保持される。コリメータレンズユニットは、これをばね４３で押さえることにより、正確な位置及び姿勢で設置される。
【００２７】
このように、半導体レーザ３１及びコリメータレンズ３２は基板４０により支持された光源ユニットに形成される。基板４０をねじ４４で枠体３０に固定することにより、前記光源ユニットが枠体３０に固定される。
【００２８】
枠体３０には板状の支持板部３０Ｂが形成され、支持部３０Ｂにはスリット３３Ａが形成される。従って、支持部３０Ｂはスリット板を構成する。
【００２９】
図５は１／２波長板３３Ｂの支持部の斜視図である。
【００３０】
枠体３０に形成された支持部３０Ｂには、スリット３３Ａ及び１／２波長板３３Ｂを支持する段部３０Ｃ１及び３０Ｃ２が形成される。段部３０Ｃ１、３０Ｃ２は１／２波長板３３Ｂによる偏光方向の変換角度を決める作用を有し、その角度はポリゴンミラー３５の反射特性に応じて決定され、１／２波長板は点線で示すように、段部３０Ｃ１、３０Ｃ２に密着して取り付けられ、固定される。段部３０Ｃ１、３０Ｃ２はポリゴンミラー３５の回転軸に対してほぼ４５°に形成される。
【００３１】
図１に示すような強度分布の走査光は、１／２波長板３３Ｂにより、図６に線Ｌｃで示すように、均一な強度分布の走査光になる。
【００３２】
偏光素子としては、偏光方向を回転させる１／２波長板３３Ｂに代えて、円偏光に変換する１／４波長板を用いることもできる。
【００３３】
スリット３３Ａは１／２波長板３３Ｂに入射する光束の絞りであり、１／２波長板３３Ｂに対して、正確に位置設定される必要がある。１／２波長板３Ｂを支持する支持部３０Ｂにスリット３３Ａを形成することにより、この条件が満足される。
【００３４】
以上説明したように、偏光素子としての１／２波長板３３Ｂは偏向手段３６を支持する枠体３０により直接支持されるので、１／２波長板３３Ｂはポリゴンミラー３５に対して、正確な角度で設置される。
【００３５】
また、スリット３３Ａもポリゴンミラー３５に対して正確な位置に設定される。
【００３６】
なお、偏光素子３３Ｂを枠体３０のような仲介支持部材を介在させることなく、偏向手段３５Ａに直接固定する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ポリゴンミラーの反射率が原因で起こるシェーディングを示す図である。
【図２】従来の偏光素子の支持構造を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光走査装置の概略図である。
【図４】光源部の断面図である。
【図５】１／２波長板の支持部の斜視図である。
【図６】シェーディング補正された走査光の強度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
３０  枠体
３０Ａ  リブ
３０Ｂ  支持部
３１  半導体レーザ
３２  コリメータレンズ
３３Ａ  スリット板
３３Ａ  スリト
３３Ｂ  １／２波長板
３５  ポリゴンミラー
３５Ａ  偏向手段
【図１】
2006243459.tif 000003
【図２】
2006243459.tif 000004
【図３】
2006243459.tif 000005
【図４】
2006243459.tif 000006
【図５】
2006243459.tif 000007
【図６】
2006243459.tif 000008