(57)【要約】【課題】回転多面鏡に入射出する光ビームを折り返す光走査装置において、折り返しミラーの取付け構造が簡単で精度良く支持可能で、かつ、回転多面鏡の回転軸方向の寸法を薄く構成可能にすること。【解決手段】光源から射出される光ビームａ１　を回転多面鏡１０の偏向反射鏡１１にその回転軸１２対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームａ２　として射出させて走査する光走査装置において、偏向反射鏡１１の入射側に配置される折り返しミラー２１と、その射出側に配置される２番目の折り返しミラー２３とが、その射出側に配置される１番目の折り返しミラー２２に入射する前の偏向反射光ビームａ２　に対して、同じ側に配置されている光走査装置。【選択図】　　　　図１
2004037716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出される光ビームを回転多面鏡の偏向反射鏡にその回転軸に対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームとして射出させ、被走査面を走査する光走査装置において、
前記偏向反射鏡の射出側に折り返しミラーが配置され、その折り返しミラーによって折り返された偏向反射光ビームが、前記偏向反射鏡で偏向反射された偏向反射光ビームに対して、前記偏向反射鏡に入射する光源からの光ビームと同じ側にあり、かつ、前記被走査面とは反対側に位置することを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光源から射出される光ビームを回転多面鏡の偏向反射鏡にその回転軸に対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームとして射出させ、被走査面を走査する光走査装置において、
前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、その射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、同じ側に配置されていることを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記被走査面が、前記偏向反射鏡の射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとの反対側に配置されていることを特徴とする請求項２記載の光走査装置。
【請求項４】
前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、偏向反射光ビーム中に配置される走査光学系を挟んで、相互に反対側に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向反射鏡に対向して２枚の固定平面鏡が配置されており、光源から射出される光ビームが前記２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して入射され、前記偏向反射鏡で反射された光ビームが、前記２枚の固定平面鏡で順次反射されて前記偏向反射鏡に再度入射し、前記偏向反射鏡で２回目に反射された前記偏向反射光ビームが前記２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して射出するように構成されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置に関し、特に、回転多面鏡等の光偏向反射鏡に入射させる光ビームと光偏向反射鏡から反射された偏向光ビームとがミラーによって折り返される光走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光走査装置においては、例えば図６に示すように、光源から回転多面鏡１０に入射する光ビームａ１　を副走査断面（回転多面鏡１０の回転軸１２と入射光ビームａ１　を含む断面）内で回転多面鏡１０の回転軸１２に対して垂直でなく例えば斜め上方から入射させ、回転多面鏡１０の偏向反射鏡１１で斜め下方に偏向反射させる場合に、この光走査装置が用いられる画像形成装置等のレイアウトに合わせるように、入射光ビームａ１　を折り返しミラー２１により、また、偏向反射光ビームａ２　を折り返しミラー２２と２３により所定方向に折り返すものが知られている（例えば特開平７−１６８１１５号公報）。図６の場合、光源は図の面の裏面側に位置し、そこから図の面の表面側に向かうように出た光ビームは折り返しミラー２１で図の右斜め下方に折り曲げられ、また、回転多面鏡１０の偏向反射鏡１１で図の左斜め下方に偏向反射された光ビームａ２　は、走査光学系（結像レンズ）２０を経て折り返しミラー２２で図の右斜め下方に折り曲げられ、次の折り返しミラー２３で今度は図の上方へ折り曲げられ、感光ドラム等の被走査面２５上に入射して、紙面に垂直の走査線を描く。
【０００３】
なお、このような光走査装置において、通常は、回転多面鏡１０及びそれを回転させるモータ９、走査光学系２０、折り返しミラー２１〜２３、図示を省いた光源等は、ハウジング３０中に支持部材により取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような回転多面鏡１０に入射出する光ビームａ１　、ａ２　を折り返す光走査装置においては、図６に示すように、入射光ビームａ１　を折り返す折り返しミラー２１と偏向反射光ビームａ２　を折り返す折り返しミラー２３とが走査光学系（結像レンズ）２０を間に挟んで反対側に配置されているので、光走査装置の上下方向の厚さ（回転多面鏡１０の回転軸１２方向の寸法）Ｄが厚くならざるを得ないと言った問題がある。また、ハウジング３０の支持面（図の場合は、ハウジング３０の底面）に対して、一方の折り返しミラー２１は走査光学系２０あるいは偏向反射光ビームａ２　を避けて反対側に取り付ける必要があり、その取付け構造が複雑になり、精度良く支持することが容易でないと言う問題もある。
【０００５】
本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転多面鏡に入射出する光ビームを折り返す光走査装置において、折り返しミラーの取付け構造が簡単で精度良く支持可能で、かつ、回転多面鏡の回転軸方向の寸法を薄く構成可能にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の光走査装置は、光源から射出される光ビームを回転多面鏡の偏向反射鏡にその回転軸に対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームとして射出させ、被走査面を走査する光走査装置において、
前記偏向反射鏡の射出側に折り返しミラーが配置され、その折り返しミラーによって折り返された偏向反射光ビームが、前記偏向反射鏡で偏向反射された偏向反射光ビームに対して、前記偏向反射鏡に入射する光源からの光ビームと同じ側にあり、かつ、前記被走査面とは反対側に位置することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明のもう１つの光走査装置は、光源から射出される光ビームを回転多面鏡の偏向反射鏡にその回転軸に対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームとして射出させ、被走査面を走査する光走査装置において、
前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、その射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、同じ側に配置されていることを特徴とするものである。
【０００８】
後者において、被走査面が、前記偏向反射鏡の射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとの反対側に配置されていることが望ましい。
【０００９】
また、前記偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、偏向反射光ビーム中に配置される走査光学系を挟んで、相互に反対側に配置されていることが望ましい。
【００１０】
また、以上において、前記偏向反射鏡に対向して２枚の固定平面鏡が配置されており、光源から射出される光ビームが前記２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して入射され、前記偏向反射鏡で反射された光ビームが、前記２枚の固定平面鏡で順次反射されて前記偏向反射鏡に再度入射し、前記偏向反射鏡で２回目に反射された前記偏向反射光ビームが前記２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して射出するように構成されていることが望ましい。
【００１１】
本発明においては、偏向反射鏡の射出側に折り返しミラーが配置され、その折り返しミラーによって折り返された偏向反射光ビームが、偏向反射鏡で偏向反射された偏向反射光ビームに対して、偏向反射鏡に入射する光源からの光ビームと同じ側にあり、かつ、被走査面とは反対側に位置する構成、あるいは、偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、その射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、同じ側に配置されている構成であるので、光走査装置の上下方向の厚さ（回転多面鏡の回転軸方向の寸法）をより薄くすることができ、また、折り返しミラーの取付け構造がより簡単になり、精度良く支持することが可能になり、高精度の光走査装置を小型に構成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の光走査装置を実施例に基づいて説明する。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施例の光走査装置の図６と同様の副走査断面を示す図であり、図６と対比しながら説明する。この光走査装置においては、図の面の裏面側に位置する光源１（図３参照）から表面側に向かうように出た光ビームａ１　を折り曲げて回転多面鏡１０の偏向反射鏡１１に入射させる折り返しミラー２１が、偏向反射鏡１１で偏向反射された光ビームａ２　に対して、図６の従来の場合と異なり、偏向反射側の２番目の折り返しミラー２３と同じ側、すなわち、図の場合は下側に配置されている点で従来の場合と異なる。
【００１４】
したがって、その光源１から出た光ビームａ１　は、折り返しミラー２１により副走査断面（回転多面鏡１０の回転軸１２と入射光ビームａ１　を含む断面）内で回転多面鏡１０の回転軸１２に対して垂直でなく右斜め上方に入射するように反射され、その回転多面鏡１０の偏向反射鏡１１で図の左斜め上方に偏向反射光ビームａ２　として偏向反射される。その偏向反射光ビームａ２　は走査光学系（結像レンズ）２０を経て折り返しミラー２２で図の右斜め下方に折り曲げられ、偏向反射側の２番目の折り返しミラー２３で今度は図の上方へ折り曲げられ、感光ドラム等の被走査面２５上に入射して、紙面に垂直の走査線を描く。なお、図中、符号９は回転多面鏡１０を回転させるモータ、３０は回転多面鏡１０、モータ９、走査光学系２０、折り返しミラー２１〜２３等を支持するハウジングである。
【００１５】
このように、この実施例の光走査装置においては、光源１からの入射光ビームａ１　を偏向反射鏡１１に垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームａ２　として射出させる構成において、偏向反射鏡１１の入射側に配置する折り返しミラー２１と、その射出側に配置する２番目の折り返しミラー２３とを、偏向反射鏡１１で偏向反射され、射出側に配置された１番目の折り返しミラー２２に入射する前の偏向反射光ビームａ２　に対して、同じ側に配置することにより、光走査装置の上下方向の厚さ（回転多面鏡１０の回転軸１２方向の寸法）Ｄをより薄くすることができる。また、折り返しミラー２１と２３とをハウジング３０に対して同じ側で支持することができるので、折り返しミラー２１と２３の取付け構造がより簡単になり、精度良く支持することが可能になる。
【００１６】
図２、図３は実施例１の変形を示す図であり、図２は図１に対応する副走査断面を示す図、図３は図２の被走査面２５側から見た図である。図３中、符号１は光源、２は入射光ビームａ１　中に配置される照明光学系、３は水平同期検出器に偏向反射光ビームａ２　を導くための微小ミラー、ｂは被走査面２５上に描かれる走査線を示す。
【００１７】
この実施例が図１の実施例に対して異なるのは、偏向反射鏡１１の入射側に配置される折り返しミラー２１の位置が若干異なる点のみであり、その部分のみを説明すると、折り返しミラー２１は、走査光学系２０を挟んで、折り返しミラー２３と反対側に配置されている。その他は図１の場合と同様である。すなわち、この実施例においては、偏向反射鏡１１の入射側に配置する折り返しミラー２１と、その射出側に配置する２番目の折り返しミラー２３とは、偏向反射鏡１１で偏向反射され、射出側に配置された１番目の折り返しミラー２２に入射する前の偏向反射光ビームａ２　に対して、同じ側に配置され、かつ、偏向反射光ビームａ２　中に配置される走査光学系２０を挟んで、相互に反対側に配置されている。そのため、光走査装置の上下方向の厚さＤをさらに薄くすることができる。
【００１８】
ところで、本出願人は、光源から射出される光ビームを回転多面鏡の偏向反射鏡にその回転軸に対して垂直でなく斜め方向から入射させ、その入射側とは反対の斜め方向に偏向反射させて偏向反射光ビームとして射出させて走査する光走査装置の光偏向光学系として、特願２００１−１０４６６８及び特願２００２−３３５００において、回転軸に平行でその回転軸を中心に回転又は振動する偏向反射面に面して２枚の固定平面鏡が配置され、その偏向反射面に入射して反射された光ビームがその２枚の固定平面鏡で順に反射され、その反射された光ビームが再び前記偏向反射面に入射して反射される光偏向光学系において、偏向反射面に最初に入射する光ビームを含みその回転軸に平行な面を入射平面とするとき、２枚の固定平面鏡は入射平面に対して垂直に相互に間隙をおいて配置され、偏向反射面に最初に入射する光ビームが２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して入射され、偏向反射面で２回目に反射された偏向光ビームが２枚の固定平面鏡の間の間隙を通して射出するように構成されている光偏向光学系を提案している。
【００１９】
このような構成により、高精度の平面鏡であって加工が容易で安価なものを用いることができるようになり、また、偏向反射面に出入りがあっても走査線のピッチ変化が起こらず、また、射出光ビームのねじれがない光偏向光学系が可能となる。
【００２０】
すなわち、図４に副走査断面を、図５に光偏向光学系の主要部を示すように、偏向反射面１１に面して２枚の固定平面鏡１３、１４が相互に角度をなして、かつ、間に間隙１５を開けて配置されており、入射光ビームａ１　は固定平面鏡１３と１４の間隙１５を通って回転軸１２に沿った図の場合は斜め下方から偏向反射面１１に入射する。その偏向反射面１１で１回目の反射を行った光ビームａＡ　は斜め上方へ進み、一方の固定平面鏡１３に入射し、そこで反射された光ビームａＢ　は下方へ進み、今度は他方の固定平面鏡１４に入射し、そこで反射された光ビームａＣ　は再度偏向反射面１１に入射し、その偏向反射面１１で２回目の反射を行った光ビームａ２　は、固定平面鏡１３と１４の間隙１５を通って斜め上方へ進み、走査光学系２０を経て集束光ビームに変換され、被走査面２５に入射して集束する。偏向反射面１１は回転軸１２の周りで回転するので、その集束光ビームは偏向反射面１１の回転速度の略４倍の回転速度で回転して被走査面２５上に走査線ｂを描く。回転多面鏡１０の回転に伴って入射光ビームａ１　の入射位置に隣接する偏向反射面１１が順次入っては出るので、回転多面鏡１０の回転に伴って被走査面２５上の同じ位置に走査線ｂが一端から他端へ順次描かれる。この方向の走査が主走査になる。被走査面２５上の被走査体を走査線ｂと直交する方向へ一定速度で副走査することにより、被走査体上には走査線ｂが一定ピッチで並ぶラスター走査が行われることになる。
【００２１】
ここで、入射光ビームａ１　の中心光線を含み、回転軸１２に平行な平面を入射平面と定義すると、２枚の固定平面鏡１３、１４は入射平面に対して垂直に配置されている。
【００２２】
そして、図５に示すように、偏向反射面１１が入射平面に垂直で正面を向いているときには、光ビームａ１　、ａＡ　、ａＢ　、ａＣ　、ａ２　は全て紙面の入射平面内にあり、このときの入射光ビームａ１　の偏向反射面１１に対する入射角をθ１、射出光ビームａ２　の射出角をθ２とすると、
０．９２≦（θ２／θ１）≦１．２５　　　　　　　　　・・・（１）
の関係を満たす場合に、射出光ビームａ２　のねじれが良く補正されることになり、特に、θ１＝θ２のとき、射出光ビームａ２　のねじれは略キャンセルされてゼロとなるものである。また、θ１＝θ２のとき、偏向反射面１１の回転軸１２からの出入りによる走査線変位を完全になくすことができるものである。
【００２３】
このような偏向反射面１１に面して２枚の固定平面鏡１３、１４を配置した光走査装置においても、図４に示すように、図１と同様に、偏向反射鏡１１の入射側に配置する折り返しミラー２１と、その射出側に配置する２番目の折り返しミラー２３とを、偏向反射鏡１１で偏向反射され、射出側に配置された１番目の折り返しミラー２２に入射する前の偏向反射光ビームａ２　に対して、同じ側に配置することにより、光走査装置の上下方向の厚さ（回転多面鏡１０の回転軸１２方向の寸法）Ｄをより薄くすることができる。また、折り返しミラー２１と２３とをハウジング３０に対して同じ側で支持することができるので、折り返しミラー２１と２３の取付け構造がより簡単になり、精度良く支持することが可能になる。
【００２４】
また、この場合も、図２〜図３と同様に、折り返しミラー２１を、走査光学系２０を挟んで、折り返しミラー２３とは反対側に配置するようにして、光走査装置の上下方向の厚さＤをさらに薄くするようにしてもよい。
【００２５】
以上、本発明の光走査装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず、種々の変形が可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の光走査装置によれば、偏向反射鏡の射出側に折り返しミラーが配置され、その折り返しミラーによって折り返された偏向反射光ビームが、偏向反射鏡で偏向反射された偏向反射光ビームに対して、偏向反射鏡に入射する光源からの光ビームと同じ側にあり、かつ、被走査面とは反対側に位置する構成、あるいは、偏向反射鏡の入射側に配置される折り返しミラーと、その射出側に配置される２番目の折り返しミラーとが、その射出側に配置される１番目の折り返しミラーに入射する前の偏向反射光ビームに対して、同じ側に配置されている構成であるので、光走査装置の上下方向の厚さ（回転多面鏡の回転軸方向の寸法）をより薄くすることができ、また、折り返しミラーの取付け構造がより簡単になり、精度良く支持することが可能になり、高精度の光走査装置を小型に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の光走査装置の副走査断面を示す図である。
【図２】本発明の別の実施例の光走査装置の副走査断面を示す図である。
【図３】図２の被走査面側から見た図である。
【図４】本発明の別の実施例の光走査装置の副走査断面を示す図である。
【図５】図４の光偏向光学系の主要部を示す図である。
【図６】従来例の光走査装置の副走査断面を示す図である。
【符号の説明】
１…光源
２…照明光学系
３…微小ミラー
９…モータ
１０…回転多面鏡
１１…偏向反射鏡
１２…回転多面鏡の回転軸
１３、１４…固定平面鏡
１５…間隙
２０…走査光学系（結像レンズ）
２１、２２、２３…折り返しミラー
２５…被走査面
３０…ハウジング
ａ１　…入射光ビーム
ａ２　…偏向反射光ビーム
ａＡ　、ａＢ　、ａＣ　…反射光ビーム
ｂ…走査線
【図１】
2004037716.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004037716.tif 000006
【図５】
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【図６】
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