(57)【要約】      （修正有）【課題】単純な構成で有効走査速度が広く、被走査面上での光量分布不均一抑えた光走査装置の提供。【解決手段】反射偏向面が光偏向軸を中心に回動可能に支持された光偏向器を用いた光走査装置で、副走査方向においても光束の幅を偏向反射面２６の幅よりも広く、いわゆるオーバーフィルドタイプの光学系とする。梁部材２０の表面などにおける反射への対策は、部材の表面を粗面仕上げとして入射光を乱反射させる、光源の波長に合わせて分光吸収特性を持つ塗料などを塗布することで入射光を表面で吸収する、あるいは部材の形状を平面でなく曲面で構成する。【選択図】図８
2007079002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像データに基づいて変調される光束を射出するレーザ光源と、
前記光束を偏向する反射偏向面を備えた光偏向器と、
前記光偏向器によって偏向された前記光束を被走査面上に走査結像する結像光学系と、を備えた光走査装置であって、
前記偏向反射面に入射する前記光束の走査方向幅と副走査方向幅は、前記偏向反射面の主走査方向幅と副走査方向幅より長いことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記反射偏向面は光偏向軸を中心に回動可能に支持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３】
前記反射偏向面は略正弦状の往復運動により前記光束を偏向す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４】
前記光偏光器から前記被走査面までの距離をａ、前記偏向反射面の主走査方向幅をｄｔ、副走査方向幅をｄｓ、レーザ光源の波長をλとしたとき、前記ａ、ｄｔ、ｄｓ、λが以下の条件
１６．５・ａ・λ＜ｄｔ＜４１．３・ａ・λ
１６．５・ａ・λ＜ｄｓ＜４１．３・ａ・λ
０．９＜ｄｔ／ｄｓ＜１．１
を満たすことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向反射面は略楕円形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記偏向反射面に入射する光束の光量分布が略楕円形状であり、前記略楕円形状の長軸を前記偏向反射面の主走査方向幅または副走査方向幅のうち長い方と一致させたことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載の光走査装置。
【請求項７】
前記偏向反射面の主走査方向幅をｄｔ、副走査方向幅をｄｓ、前記結像光学系の焦点距離をｆ、前記光源から前記結像光学系までの距離をｂ、前記結像光学系から前記偏向反射面までの距離をｃとしたとき、前記ｄｔ、ｄｓ、ｆ、ｂ、ｃが以下の条件
２（０．０８７５ｂ−ｃtan（５ｆ／（ｆ−ｂ））＞ｄｓ
２（０．２４９ｂ−ｃtan（１４ｆ／（ｆ−ｂ））＞ｄｔ
を満たす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】
前記光束が入射する前記光偏光器の前記偏向反射面を除く部分に反射防止手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の光走査装置。
【請求項９】
前記反射防止手段は反射防止コーティングであることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１０】
前記反射防止手段は粗面処理であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記反射防止手段は表面を曲面形成した前記偏向反射面支持部材であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記反射防止手段は副走査方向に角度を持って設けられた反射面であることを特徴とする請求項８に記載の光走査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光走査装置に関し、特に光源から出射した光束を往復運動する偏向素子で偏向反射させ、被走査面上を光走査して画像情報を記録する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりレーザープリンタ等の走査光学装置において画像信号に応じて光源手段から光変調され出射した光束を偏向素子により周期的に偏向させ、感光体面上にスポット上に集束させ光走査して画像記録を行っている。
【０００３】
この種の走査光学装置に用いられる偏向素子は、偏向面を複数有するポリゴンミラーをモーターで回転させる回転型の偏向素子が一般的であるが、書き込みの高速化や偏向素子のコンパクト化に優れた往復型の偏向素子も用いる事ができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１は上記の往復形偏向素子を用いた一般的な走査光学装置の走査面内の断面図である。光源１４から発せられた光束は正のパワーを持つ結像レンズ１６で収束光に変換され、振動型の偏向素子１２で主走査方向に走査される。走査面１８上の結像スポットは偏向素子１２前の結像レンズ１６のパワーでのみ結像される。
【０００５】
この往復形偏向素子１２の振動周波数は偏向反射面の構造（物理的寸法など）で決まっており、特に高速化の為に周波数を大きくする場合はミラー部の慣性モーメントＪを小さくしなければならず、そのためには偏向反射面の面幅ｄも小さくしなければならない。するとそれに伴って偏向面上の光束幅ｄ０も小さくなり、ビーム径を細く絞ることは困難となる。
【０００６】
上記の問題を解決するために特許文献１では特に主走査方向の断面において偏向面の幅よりも大きい光束幅で偏向素子に入射させる、すなわち主走査方向においてオーバーフィルドとすることにより、偏向素子位置で偏向面幅縁まで無駄なく光束幅として使え、主走査方向において所望のビーム径を得ている。
【０００７】
また、副走査方向においては、トーションバー表面からの反射による迷光が像面上に達してしまう、などの理由で、偏向面幅よりも光束幅を大きくすることは適当でないとして偏向面幅よりも光束幅を小さく、すなわち副走査方向においてアンダーフィルドとすることで反射光を防ぎ、像面に達するまでに二回結像させ、偏向器の位置を結像位置近傍に設置している。これによって、偏向面上での光束幅を細くした場合でも、Ｆナンバーが変わっても偏向器面上の光束幅は変わらないため所望のビーム径を得ることができる。
【０００８】
また、偏向器面上と走査面上を光学的に共役関係にしておけば、倒れ補正の効果によって外乱などで偏向面の副走査方向の倒れる事による走査ピッチムラを抑えることができるとしている。
【０００９】
ところが、上記のように副走査方向において像面に達するまでに二回結像させるためには、ミラーやレンズなどの光学素子を増やさなければならず大きなコストアップとなる。また、この振動形素子の構造上外乱による偏向面の副走査方向の倒れはほとんどなく、実際には倒れ補正光学系は必要ない。コストやスペース効率の点から、倒れ補正に要する光学素子は削減した方が望ましい。また、副走査方向において二回結像させない場合、同じく、偏向器の幅などの制限から、ビーム径を絞ることは困難となる。
【００１０】
加えて、上記のような偏光器は共振原理を利用しているため偏向子の構造によって偏向特性が決定するが、一般的に偏向を高速化させたい場合は偏向子を軽量化する必要があり、そのために反射面サイズも小さくなる。これにより反射面上での副走査方向のビームサイズを反射面より小さくすると走査面上でのスポットサイズが大きくなってしまう弊害が生じる。また走査面上において等速性のよい領域を使用したい場合、偏向素子から走査面までの間に相応の距離が必要となり、所望のビーム径を得るためには偏向面上での光束巾がある程度必要となる。
【００１１】
そこで本発明では上記の事実を考慮し、倒れ補正を行わない単純な光学系であり、かつ良好な性能の光走査装置を提供することを目的とする。
【特許文献１】特開２００２−１８２１４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は上記事実を考慮し、有効走査角度が広く、被走査面上での光量分布不均一を抑え良好な画質の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】
【００１３】
請求項１に記載の光走査装置は、画像データに基づいて変調される光束を射出するレーザ光源と、前記光束を偏向する反射偏向面を備えた光偏向器と、前記光偏向器によって偏向された前記光束を被走査面上に走査結像する結像光学系と、を備えた光走査装置であって、前記偏向反射面に入射する前記光束の走査方向幅と副走査方向幅は、前記偏向反射面の主走査方向幅と副走査方向幅より長いことを特徴とする。
【００１４】
上記構成の発明では、副走査方向においてもオーバーフィルドタイプの光学系とすることで結像面におけるスポット径を所望の小ささに絞ることができる。
【００１５】
請求項２に記載の光走査装置は、前記反射偏向面は光偏向軸を中心に回動可能に支持されたことを特徴とする。
【００１６】
上記構成の発明では、副走査方向においてもオーバーフィルドタイプの光学系とすることで結像面におけるスポット径を所望の小ささに絞ることができる。
【００１７】
請求項３に記載の光走査装置は、前記反射偏向面は略正弦状の往復運動により前記光束を偏向することを特徴とする。
【００１８】
上記構成の発明では、面倒れ補正の必要がなく、副走査方向においてもオーバーフィルドタイプの光学系とすることで結像面におけるスポット径を所望の小ささに絞ることができる。
【００１９】
請求項４に記載の光走査装置は、前記光偏光器から前記被走査面までの距離をａ、前記偏向反射面の主走査方向幅をｄｔ、副走査方向幅をｄｓ、光源の波長をλとしたとき、前記ａ、ｄｔ、ｄｓ、λが以下の条件
１６．５・ａ・λ＜ｄｔ＜４１．３・ａ・λ
１６．５・ａ・λ＜ｄｓ＜４１．３・ａ・λ
０．９＜ｄｔ／ｄｓ＜１．１
を満たすことを特徴とする。
【００２０】
上記構成の発明では、結像面におけるビームスポット径を一般的な電子写真に用いられる４０〜１００μｍの範囲に設定することができる。
【００２１】
請求項５に記載の光走査装置は、前記偏向反射面は略楕円形状であることを特徴とする。
【００２２】
上記構成の発明では、一般的なレーザダイオード光源のビームプロファイルにおける光量分布に合わせた形状の反射面とすることができる。
【００２３】
請求項６に記載の光走査装置は、前記偏向反射面に入射する光束の光量分布が略楕円形状であり、前記略楕円形状の長軸を前記偏向反射面の主走査方向幅または副走査方向幅のうち長い方と一致させたことを特徴とする。
【００２４】
上記構成の発明では、一般的なレーザダイオード光源のビームプロファイルにおける光量分布に合わせた形状の反射面とすることで光量を効率よく使うことができる。
【００２５】
請求項７に記載の光走査装置は、前記偏向反射面の主走査方向幅をｄｔ、副走査方向幅をｄｓ、前記結像光学系の焦点距離をｆ、前記光源から前記結像光学系までの距離をｂ、前記結像光学系から前記偏向反射面までの距離をｃとしたとき、前記ｄｔ、ｄｓ、ｆ、ｂ、ｃが以下の条件
２（０．０８７５ｂ−ｃtan（５ｆ／（ｆ−ｂ））＞ｄｓ
２（０．２４９ｂ−ｃtan（１４ｆ／（ｆ−ｂ））＞ｄｔ
を満たすことを特徴とする。
【００２６】
上記構成の発明では、結像光学系においてビーム径のバラツキに対する感度の鈍い領域を用いることができる。
【００２７】
請求項８に記載の光走査装置は、前記光束が入射する前記光偏光器の前記偏向反射面を除く部分に反射防止手段を設けたことを特徴とする。
【００２８】
上記構成の発明では、副走査方向に対してオーバーフィルドな光束が入射しても乱反射などによる露光への悪影響を防ぐことができる。
【００２９】
請求項９に記載の光走査装置は、前記反射防止手段は反射防止コーティングであることを特徴とする。
【００３０】
上記構成の発明では、部材の形状に拘わらず反射防止を行い、乱反射などによる露光への悪影響を防ぐことができる。
【００３１】
請求項１０に記載の光走査装置は、前記反射防止手段は粗面処理であることを特徴とする。
【００３２】
上記構成の発明では、部材の形状に拘わらず反射防止を行い、乱反射などによる露光への悪影響を防ぐことができる。
【００３３】
請求項１１に記載の光走査装置は、前記反射防止手段は表面を曲面形成した前記偏向反射面支持部材であることを特徴とする。
【００３４】
上記構成の発明では、特殊な表面処理を行わず反射防止を行い、乱反射などによる露光への悪影響を防ぐことができる。
【００３５】
請求項１２に記載の光走査装置は、前記反射防止手段は副走査方向に角度を持って設けられた反射面であることを特徴とする。
【００３６】
上記構成の発明では、特殊な表面処理を行わず反射防止を行い、乱反射などによる露光への悪影響を防ぐことができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は上記構成としたので、単純な構成で良好な性能の光走査装置とすることができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
＜基本構成＞
図１には本発明の第１実施形態に係る光走査装置が示されている。
【００３９】
図１に示すようにレーザー光源１４から出射された光束は走査面１８上で結像するように正のパワーを持つ結像レンズ１６により集光され、光偏向器１２に入射する。このとき光束の幅は後述する偏向反射面の主走査方向幅よりも幅の広い、いわゆるオーバーフィルドタイプの光学系とする。
【００４０】
このとき、本実施形態のように単一の反射面のみを用いて共振振動により入射光を偏向する光偏光器１２では、ポリゴンミラーなどで問題となる反射面の副走査方向の不揃いに起因する所謂面倒れが発生しないため、この面倒れに対する補正が必要ない。
【００４１】
このためポリゴンミラーなどでは面倒れ補正に必要であった光学素子を削減することが可能であり、光学素子の少ない単純な構成の光走査装置とすることができる。
【００４２】
また、光偏光器１２では共振原理を利用しているので、後述のように偏向反射ミラー２４の構造により偏向特性が定まる。すなわち偏向を高速化したい場合は偏向反射ミラー２４を軽量化する必要があり、当然ながら偏向反射面２６の大きさは小さくなってしまう。
【００４３】
この偏向反射面２６に対して、副走査方向にビームがはみ出している（副走査方向にオーバーフィルド）場合、偏向反射面２６を支持する梁部材２０（トーションバー）などの表面で入射光が反射し走査面まで届くことで画像に悪影響を与えることが知られているが、偏向反射面２６におけるビームサイズを反射面よりも小さくすると走査面１８上でのスポットサイズが大きくなってしまい、所望のスポットサイズが得られない問題がある。
【００４４】
そこで本実施形態では後述のように副走査方向においても光束の幅を偏向反射面２６の幅よりも広く、いわゆるオーバーフィルドタイプの光学系とすることで上記の問題を解決している。
【００４５】
梁部材２０の表面などにおける反射への対策としては、後述のように部材の表面を粗面仕上げとして入射光を乱反射させる、光源の波長に合わせて分光吸収特性を持つ塗料などを塗布することで入射光を表面で吸収する、あるいは部材の形状を平面でなく曲面で構成することで走査面への迷光の影響を抑える、などの対策をとることで解決することができる。
【００４６】
図２には本発明の第１実施形態に係る光偏光器が示されている。
【００４７】
図２に示すように、光偏光器１２は支持体２８に梁部材２０で偏向反射ミラー２４が主走査方向に揺動可能に支持されている。偏向反射ミラー２４は偏向反射面２６を備え、偏向反射面２６は偏向反射ミラー２４の揺動に応じて入射光束を主走査方向に振り、走査面１８を走査する。
【００４８】
光偏向器１２は偏向反射ミラー２４を主走査方向と直交する方向すなわち副走査方向（図中上下方向）に延びた上下２本の梁部材２０により支持体２８に軸支し、偏向反射ミラー２４に対向して設けられた駆動部（図示せず）から偏向反射ミラー２４と支持体２８間に電磁気力もしくは静電気力等を発生させて偏向反射ミラー２４を主走査方向に駆動する。
【００４９】
梁部材２０はそれ自体がトーションバースプリングであり、梁部材２０にねじり振動を与え偏向反射ミラー２４を揺動させるものであり、時間に対して偏向角φが正弦波状に変化するように往復揺動する。すなわち偏向反射ミラー２４の振動角は時間に対して正弦波状に変動する。
【００５０】
この偏向反射ミラー２４は偏向反射面２６を有する偏向反射ミラー２４と梁部材２０からなる構造体の共振周波数で往復揺動するように駆動される、いわゆるレゾナントスキャナを構成する。この構造体の機械特性によって偏向反射ミラー２４の偏向速度が定められることになる。この構成により安定した偏向速度が得られ、また共振を利用するため偏向反射ミラー２４の駆動に必要な電力を低く抑え省エネルギー化が可能となる。
【００５１】
偏向反射面２６には、図７に示すように偏向反射面２６の幅よりも幅の大きい光束が入射し、偏向角度に応じて偏向反射面２６の射影幅分の光束を偏向反射する。
【００５２】
光偏向器１２の偏向反射面２６に入射した光束は、偏向反射面２６の揺動により偏向反射され、走査面１８上にスポット状に結像するように走査される。
＜振動周波数とミラーのサイズ＞
光偏向器１２は前述のように偏向反射ミラー２４と梁部材２０（トーションバースプリング）からなる振動系に外から周期的な力を作用させて駆動するものであるが、特に振動系の固有振動数と、外から与える駆動力の周波数を一致させる事により共振させ、少ない力で大きな振動を発生させて駆動している、所謂レゾナントスキャナが多く用いられる。この振動系の固有振動数はトーションバーのバネ定数をk,ミラー部の慣性モーメントをJとすると次のように表される。
【００５３】
・・・（１）
前述のように、往復形偏向素子の振動周波数は偏向反射面の構造（大きさなど）で決まっており、特に高速化の為に周波数を大きくする場合はミラー部の慣性モーメントＪを小さくしなければならず、偏向反射面の面幅も小さくする必要がある。それに伴って偏向面上の光束幅も小さくなり、、結像面上でビーム径を細く絞ることは困難となってしまう。
【００５４】
上記の問題を解決するため、従来は特に主走査方向の断面において偏向面の幅よりも大きい光束幅で偏向素子に入射させる、いわゆるオーバーフィルドタイプの光学系とすることにより、偏向素子位置で偏向面幅の縁まで無駄なく光束幅として使うことが可能であり、主走査方向において所望のビーム径を得ることを可能としていた。また、副走査方向においてはトーションバーなどに光束の一部がかかってしまい被走査面上に到達してしまうのを避け、偏向面幅よりも狭い幅の光束を入射させていた。副走査方向において偏向面上で光束幅を小さくし、かつ、所望のビーム径を得るためには像面にいたるまで二度結像させる必要がある場合がある。また、面倒れ補正も考慮するとやはり副走査方向には二回結像させるのが望ましいとしている。
【００５５】
ところが前述の通り、図６に示すように副走査方向において像面に達するまでに結像レンズ１６Ａ、１６Ｂを用いて二回結像させるためには、ミラーやレンズなどの光学素子を増やさなければならず大きなコストアップとなる。また、この振動形素子の構造上外乱による偏向面の副走査方向の倒れはほとんどなく、実際には倒れ補正光学系は必要ない。コストやスペース効率の点から、倒れ補正に要する光学素子は削減した方が望ましい。また、副走査方向において二回結像させない場合、同じく、偏向器の幅などの制限から、ビーム径を絞ることは困難となる。
【００５６】
加えて、上記のような偏光器は共振原理を利用しているため偏向反射ミラー２４の構造によって偏向特性が決定するが、一般的に偏向を高速化させたい場合は偏向反射ミラー２４を軽量化する必要があり、そのために偏向反射面２６のサイズも小さくなる。これにより偏向反射面２６上での副走査方向のビームサイズを偏向反射面２６より小さくすると走査面上１８でのスポットサイズが大きくなってしまう弊害が生じる。
【００５７】
また偏向反射ミラー２４は正弦波振動による共振を利用して駆動しているため、主走査方向両端、すなわち走査端においては走査速度が遅くなる。このため走査速度のリニアリティの高い部分、つまり偏向反射ミラー２４の振れ角の小さい領域を使い、焦点距離を大きく（光偏光器１２から走査面１８までの距離を大きく）とることが望ましい。しかし走査面１８上において等速性のよい領域を使用したい場合、偏向反射面２６から走査面１８までの間に相応の距離が必要となり同じスポット径を得るには偏向反射面２６上でより大きな光束幅が必要となる。
【００５８】
そこで本発明では上記の事実を考慮し、倒れ補正を行わない単純な光学系であり、かつ良好な性能の光走査装置を得ることを目的とする。
＜光学系配置＞
図３には本発明の第１実施形態に係る光学系の配置が示されている。
【００５９】
図３は本発明の光学系配置図である。本実施例の場合主走査方向の断面と副走査方向の断面が同じ光学系配置となる。図１で示したように光源から出射された光が正のパワーを持つレンズで収束光に変換される。光偏向器１２上では偏向反射面２６の幅ｄｔ（主走査方向）及びｄｓ（副走査方向）より大きい幅の光束が入射しており、偏向反射面２６自身が絞りの役目を果たしている。これにより偏向反射面２６で反射された光束のみが走査面１８上での結像に寄与する。
＜光束の形状＞
図７には本発明の第１実施形態に係る光束の外形が示されている。
【００６０】
図７は光偏光器１２に入射する光束プロファイルの概念図である。光偏向器１２に入射する光束の外形は図７に示すように偏向反射面２６をすっぽりと覆うようになっている。光束の一部は梁部材２０（トーションバー）などにかかってしまうが、梁部材２０の表面には反射防止処理が施されており、入射した光束が梁部材２０の表面で反射し、走査面１８における露光に悪影響を及ぼすことはない。
【００６１】
図７のように光偏向器１２に入射する光束の外形を、偏向反射面２６を覆うようにすると、副走査方向に倒れ補正光学系を用いない場合でも無駄なく偏向反射面２６幅を活用することができ、Ｆ値を稼ぐことができる（＝明るくなる）。また、光学素子の数を減らすことができ大幅なコストダウン・工程削減が可能となる。
【００６２】
ここで、主走査方向及び副走査方向の走査面上のビーム径ρt,ρsは主走査方向及び副走査方向の面幅dt,dsで決まり、
で与えられる。
【００６３】
通常のレーザービームプリンタで要求されるビーム径サイズの範囲は40〜100μｍ程度であり、この範囲のビーム径サイズを得るために必要な偏向反射面２６の幅は
で与えられる。
【００６４】
また、画像として出力される線幅の縦横比を等しくするために、ビーム径の狙い値を主走査方向及び副走査方向で変えることもしばしばあるが、この場合のビーム径比は0.9<ρt/ρs<1.1の範囲で使用され、このためには偏向反射面２６の幅も、
と制限される。
【００６５】
上記のように偏向反射面２６において主走査方向・副走査方向の幅を上記の範囲に限定することで、所望のビーム径サイズを得ることができる。
＜ミラーの形状＞
図８には本発明の第１実施形態に係るビームスポットの光量分布が示されている。
【００６６】
図８に示すように、絞りとして機能している偏向反射面２６の形状を矩形ではなく楕円形にすると回折像が変わるため、サブピークの光量を小さく抑えることができることがわかる。
【００６７】
すなわち図１２に示すように、縦軸に強度、横軸に寸法をとり、結像位置でビームスポットの強度分布を偏向反射面２６の形状別に矩形と楕円形で比較すると、（偏向反射面２６の形状を楕円形、矩形として走査面１８上におけるビームスポットの光量分布の比較を行うと）点線で示した偏向反射面２６が矩形の場合はピーク自体は鋭いものの、サブピークが大きい感光体はある照射光量がある閾値を超えると感材として機能するため、感光体の感度によってはサブピークが画質に悪影響を及ぼすこともある。したがって、感光体の仕様などに合わせてスポット形状を選択すればよい。
＜半導体レーザーの光量分布＞
図９および図１０には本発明の第１実施形態に係る光束の光量分布とミラーの配置が示されている。
【００６８】
本発明のような光走査装置において、光源１４としては半導体レーザーを用いるのが一般的であるが、半導体レーザーから発せられる光束の光量分布はガウシアンプロファイルすなわちガス分布の形をしている。また、半導体レーザーから発せられるビームはその構造上、矩形の長方形の端面から発せられるため回折の効果により、出射方向に対して垂直な面で切り取ったビームの光量分布の形は円形でなく楕円形になる。
【００６９】
光源１４の接合面に対して垂直な方向において、ピーク光量に対する半値の光線のなす角度をθ⊥、接合面に対して平行な方向において、ピーク光量に対する半値の光線のなす角度をθ‖、とするとθ⊥＞θ‖である。
【００７０】
いま、光軸に対して垂直な面内でにおいて楕円形の光量分布をした光束が、偏向反射面２６を覆うように入射した場合、特に主走査方向及び副走査方向における偏向反射面２６の面幅dt,dsにおいてdt≠dsとなっているとき、広がり角が広い断面を偏向反射面２６の面幅の大きい方の断面に合わせた方が、エネルギー密度の集中している部分を効率よく反射することができる。
【００７１】
すなわち、図９（ａ）のように広がり角が狭い方向（図中左右方向）に偏向反射面２６の面幅の大きい方（この場合はｄｔ）を合わせるよりも、図９（ｂ）のように広がり角の広い方向（図中左右方向）に偏向反射面２６の面幅の大きい方（この場合はｄｔ）を合わせる方が、光束の光量を効果的に使うことができる。これにより反射効率が向上し、有効に光源１４の光量を活用することができる。
【００７２】
通常、半導体レーザーの広がり角は製造ばらつきを持っておりθ⊥が21°〜32°、θ‖が7°〜13°の範囲でばらつく。いま絞りとして機能している偏向反射面２６の幅があまり大きいと、広がり角のばらつきにより結像に使われる光束のエネルギー密度も変化しビーム径もばらついてしまう。半値全角のばらつきによってビーム径が影響を受けないためには、半値全角の上限の角度に対する光線の偏向面上の幅よりも小さく偏向面幅を設定しておけばよい。
【００７３】
半値全角をθとした場合に偏向素子前の結像光学系の焦点距離をf、光源から結像素子までの距離をb,結像素子から偏向面間での距離をcとすると、偏向器面上の半値全角の光線に対する光束の幅hは、
・・・（３）
と表される。
【００７４】
いま、広がり角が広い断面を偏向反射面２６の面幅の大きい方の断面に合わせてある系で考える。偏向反射面２６の面幅の広い方の面幅をdl,狭い方の面幅をdbとすると、面幅dlは広がり角が半値全角としてθ⊥を持つ光束の幅の上限の角度32°に対応する偏向面上の光束幅よりも小さくする必要があり、その条件は前記（３）式より
であり、同じく面幅dsは広がり角が半値全角としてθ‖を持つ光束の幅の上限の角度13°に対応する偏向面上の光束幅よりも小さくする必要があり、その条件は前記（３）式より
となる。以上のような範囲に面幅を設定すれば、広がり角のばらつきに対する感度が最も鈍い領域を使うことができるので、ビームの広がり角がばらついてもビーム径に与える影響は少ない。
＜迷光防止＞
本発明のように主走査方向・副走査方向共にオーバーフィルドタイプの光学系とした場合、光束の一部が梁部材２０（トーションバー）などにかかってしまい、反射した光が所謂迷光となって走査面１８上に入射することでコントラストの低下やノイズの発生など画像に対する悪影響を及ぼすことは既に知られている。
【００７５】
これに対する対策として、梁部材２０（トーションバー）に反射防止処理を施すことをすで挙げたが、それ以外にも例えば図１１に示す様に、梁部材２０に副走査方向に角度を持たせたり、あるいは梁部材２０を円柱やカマボコ断面として表面に曲率をつけ反射光を発散させることにより、走査面１８に余計な光線が届かないようにすることもできる。
【００７６】
あるいは副走査方向に角度を持たせた反射部材で梁部材２０をカバーし、反射光を副走査方向の光路外に反射するようにしてもよい。
＜その他＞
以上、本発明の実施例について記述したが、本発明は上記の実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００７７】
例えば共振周波数にてミラーが駆動されるレゾナントスキャナ以外でも所謂ガルバノミラー等に応用できることは言うまでもなく、また光束の形状や迷光防止などは回転偏光ミラーを用いた偏光器などにも応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明に係る光走査装置の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る光偏光器の構成を示す図である。
【図３】本発明に係る光走査装置の光学系配置を示す図である。
【図４】従来の光走査装置の光学系配置を示す図である。
【図５】従来の光走査装置の光学系配置を示す図である。
【図６】従来の光走査装置の光学系配置を示す図である。
【図７】本発明に係る光偏光器のミラー形状を示す図である。
【図８】本発明に係る光偏光器のミラー形状を示す図である。
【図９】本発明に係る光偏光器の光量分布とミラー配置の関係を示す図である。
【図１０】本発明に係る光走査装置の光学系配置を示す図である。
【図１１】本発明に係る光偏光器の反射防止手段を示す図である。
【図１２】本発明に係る光偏光器のミラー形状とビームスポットにおける光量分布の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００７９】
１２    光偏光器
１４    レーザ光源
１６    結像レンズ
１８    被走査面
２０    梁部材
２４    偏向反射ミラー
２６    偏向反射面
２８    支持体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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