(57)【要約】【課題】偏向手段から同期検出のセンサまでの光路上において、主走査方向において光束を規制する光学部材を設けずに、良好な走査性能を達成しつつ、低コスト化及び小型化を実現できる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を提供する【解決手段】光束を主走査方向において規制する第１の遮光部材と、該第１の遮光部材を介した光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を受光して信号を出力する受光素子と、を備える光走査装置であって、前記偏向手段から前記受光素子に至る光路は、光束が主走査方向において規制されない光路であり、副走査方向において、前記受光素子の受光面の幅よりも、該受光面に入射する光束の幅の方が大きく、前記第１の遮光部材の光束が通過する側の主走査方向における端部は、副走査方向に沿った直線部を含む。【選択図】図５
2017058451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を主走査方向において規制する第１の遮光部材と、該第１の遮光部材を介した光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を受光して信号を出力する受光素子と、を備える光走査装置であって、
前記偏向手段から前記受光素子に至る光路は、光束が主走査方向において規制されない光路であり、
副走査方向において、前記受光素子の受光面の幅よりも、該受光面に入射する光束の幅の方が大きく、
前記第１の遮光部材の光束が通過する側の主走査方向における端部は、副走査方向に沿った直線部を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項２】
光束を主走査方向において規制する第１の遮光部材と、該第１の遮光部材を介した光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を受光して信号を出力する受光素子と、を備える光走査装置であって、
前記偏向手段から前記受光素子に至る光路は、光束が主走査方向において規制されない光路であり、
前記偏向手段から前記受光素子に向かう光束を副走査方向において規制する第２の遮光部材を有しており、
副走査方向において、前記第２の遮光部材により規制された光束の幅よりも、前記受光素子の受光面の幅の方が大きく、
前記第１の遮光部材の光束が通過する側の主走査方向における端部は、副走査方向に沿った直線部を含むことを特徴とする光走査装置。
【請求項３】
前記受光面の主走査方向における端部は、前記第２の遮光部材により規制された光束の副走査方向における幅よりも長い、副走査方向に沿った直線部を含むことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記受光面は、矩形形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項５】
前記第１の遮光部材における開口形状は、矩形形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１の遮光部材における開口形状は、六角形形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項７】
前記受光素子は、前記被走査面における走査タイミングを決定するための信号を出力することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項８】
光源から射出される光束の前記主走査方向の放射強度分布の半値全角をθｙ０、前記副走査方向の放射強度分布の半値全角をθｚ０としたときに、
【数１】
2017058451.tif 000043
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項９】
光源と前記偏向手段の間に入射光学素子を有し、前記第１の遮光部材は、前記入射光学素子と前記偏向手段の間に備わることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１０】
光源と前記偏向手段の間に入射光学素子を有し、前記第１の遮光部材は、前記光源と前記入射光学素子の間に備わることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１１】
前記偏向手段の偏向面から前記受光素子までの光路上に受光面保護部材を有し、
前記第１の遮光部材の前記副走査方向の幅の最小値をＤs、前記第１の遮光部材から前記偏向面までの距離をｄ、前記偏向面から前記受光面保護部材までの距離をｄＢＤ１、前記受光面保護部材から前記受光面までの距離をｄＢＤ２、前記受光面保護部材の屈折率をｎＢＤとしたとき、前記受光面における前記副走査方向の幅ＤＢＤが、
【数２】
2017058451.tif 000044
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１２】
前記偏向手段の偏向面から前記受光素子までの光路上に受光面保護部材を有し、
前記第１の遮光部材の前記副走査方向の幅の最小値をＤs、前記第１の遮光部材から前記偏向面までの距離をｄ、前記偏向面から前記受光面保護部材までの距離をｄＢＤ１、前記受光面保護部材から前記受光面までの距離をｄＢＤ２、前記受光面保護部材の屈折率をｎＢＤとしたとき、前記受光面における前記副走査方向の幅ＤＢＤが、
【数３】
2017058451.tif 000045
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１３】
光源からの光を前記偏向手段の偏向面に入射させる入射光学系と、
前記偏向手段の偏向面から前記受光素子までの光路上に受光面保護部材と、を有し、
前記第１の遮光部材の前記副走査方向の幅の最小値をＤs、前記第１の遮光部材から前記偏向面までの距離をｄ、前記偏向面から前記受光面保護部材までの距離をｄＢＤ１、前記受光面保護部材から前記受光面までの距離をｄＢＤ２、前記受光面保護部材の屈折率をｎＢＤ、前記入射光学系の前記副走査方向の横倍率をβｓとしたとき、前記受光面における前記副走査方向の幅ＤＢＤが、
【数４】
2017058451.tif 000046
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１４】
光源からの光を前記偏向手段の偏向面に入射させる入射光学系と、
前記偏向手段の偏向面から前記受光素子までの光路上に受光面保護部材と、を有し、
前記第１の遮光部材の前記副走査方向の幅の最小値をＤs、前記第１の遮光部材から前記偏向面までの距離をｄ、前記偏向面から前記受光面保護部材までの距離をｄＢＤ１、前記受光面保護部材から前記受光面までの距離をｄＢＤ２、前記受光面保護部材の屈折率をｎＢＤ、前記入射光学系の前記副走査方向の横倍率をβｓとしたとき、前記受光面における前記副走査方向の幅ＤＢＤが、
【数５】
2017058451.tif 000047
なる条件を満たすことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１５】
光源からの光を前記偏向手段の偏向面に入射させる入射光学系と、
前記偏向面で偏向された前記光源からの光を被走査面に導く結像光学系と、を有し、
前記偏向手段の偏向面から受光面保護部材までの距離をｄＢＤ、前記結像光学系のｆθ係数をｆとしたときに前記第２の遮光部材から前記受光面保護部材までの距離ｄｓｌｉｔは、
【数６】
2017058451.tif 000048
なる条件を満たすことを特徴とする請求項２に記載の光走査装置。
【請求項１６】
前記受光面に対して、前記光束が入射する際、及び前記光束が出射する際に同期タイミングＴＢＤ０、ＴＢＤ１を取得し、２つの前記同期タイミングの平均値を用いて走査タイミングを決定することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光走査装置。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光走査装置と、
前記光走査装置により前記被走査面に配置された感光体の感光面上に形成される静電潜像を、トナー像として現像する現像器と、
現像された前記トナー像を被転写材に転写する転写器と、
転写された前記トナー像を前記被転写材に定着させる定着器と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１８】
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光走査装置と、外部機器から入力されたコードデータを画像信号に変換して前記光走査装置に入力するプリンタコントローラを有することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光走査装置及びそれを用いた画像形成装置に関し、例えば、レーザビームプリンタ（ＬＢＰ）やデジタル複写機、マルチファンクションプリンタ（多機能プリンタ）等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、光走査装置の走査開始タイミングを決定する同期検出手段の構成として、偏向手段から同期検出用センサ（ＢＤセンサ）までの光路上において、主走査方向において光束を規制する光学部材を設けている。具体的には、同期検出用レンズ（ＢＤレンズ）、同期検出用スリット（ＢＤスリット）を設けている。しかし、近年、光走査装置及びそれを用いた画像形成装置においては、装置の低コスト化及び小型化が求められており、光走査装置の印字開始タイミングを決定する同期検出手段の構成についても低コスト化、小型化の提案が種々されている。
【０００３】
特許文献１では、偏向手段からＢＤセンサまでの光路上において、ＢＤレンズを設けずにＢＤスリットのみを設けて同期タイミングを取得する構成が提案されている。また、特許文献２では、偏向手段からＢＤセンサまでの光路上において、ＢＤレンズおよびＢＤスリットを設けない構成が提案されている。
【０００４】
また、特許文献３では、偏向手段からＢＤセンサまでの光路上において、ＢＤスリットを設けずにＢＤレンズのみを設けて同期タイミングを取得する構成が提案されている。特許文献３では、マルチビームレーザとＢＤセンサが一体の基板上に配置されているときに、基板をマルチビームレーザの各発光点の中間点を原点として面法線周りで回転（いわゆるプロペラ回転）させてマルチビームの被走査面上での照射位置間隔を調整する。この際に、ＢＤセンサの位置が移動することで同期検出が困難になるという課題に対して、ＢＤスリットを排しつつＢＤセンサ上での光ビームの光束径を広げることで対応している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２３８７０２号公報
【特許文献２】特開２０１２−００８３７３号公報
【特許文献３】特開２００３−０７５７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の光走査装置においては、ＢＤスリットを介してＢＤセンサに光ビームが到達する。そのため、ＢＤセンサの取付公差を考慮した場合にも、ＢＤスリットを通過した光束を受光できるように、ＢＤセンサの受光面を十分に大きくする必要がある。これにより、ＢＤセンサの小型化、低コスト化が困難になるという問題が生じる。
【０００７】
また、特許文献２に記載の光走査装置においては、ＢＤスリットを排した構成であるため、ＢＤセンサ自体で同期タイミングを決定することとなる。そして、ＢＤレンズも排した構成であるため、偏向手段の偏向面とＢＤセンサ上を略共役関係にすることができない。そのため、ＢＤセンサが受光面の面法線周りで回転（いわゆるプロペラ回転）した場合などに、偏向手段の偏向面の面倒れに依存して同期タイミングが変わることによって被走査面上でジッターが発生し、良好な印字品質を実現できないという問題が生じる。
【０００８】
また、特許文献３に記載の光走査装置も特許文献２と同様に、ＢＤスリットを排した構成であるため、ＢＤセンサの配置誤差起因（上記プロペラ回転）で発生するジッターが問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、偏向手段から同期検出のセンサまでの光路上において、主走査方向において光束を規制する光学部材を設けずに、良好な走査性能を達成しつつ、低コスト化及び小型化を実現できる光走査装置及びそれを用いた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る光走査装置は、光束を主走査方向において規制する第１の遮光部材と、該第１の遮光部材を介した光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を受光して信号を出力する受光素子と、を備える光走査装置であって、前記偏向手段から前記受光素子に至る光路は、光束が主走査方向において規制されない光路であり、副走査方向において、前記受光素子の受光面の幅よりも、該受光面に入射する光束の幅の方が大きく、前記第１の遮光部材の光束が通過する側の主走査方向における端部は、副走査方向に沿った直線部を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る別の光走査装置は、光束を主走査方向において規制する第１の遮光部材と、該第１の遮光部材を介した光束を偏向して被走査面を主走査方向に光走査する偏向手段と、前記偏向手段により偏向された光束を受光して信号を出力する受光素子と、を備える光走査装置であって、前記偏向手段から前記受光素子に至る光路は、光束が主走査方向において規制されない光路であり、前記偏向手段から前記受光素子に向かう光束を副走査方向において規制する第２の遮光部材を有しており、副走査方向において、前記第２の遮光部材により規制された光束の幅よりも、前記受光素子の受光面の幅の方が大きく、前記第１の遮光部材の光束が通過する側の主走査方向における端部は、副走査方向に沿った直線部を含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、上記光走査装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、偏向手段から同期検出用センサまでの光路上において、主走査方向において光束を規制する光学部材を設けずに、良好な走査性能を達成しつつ、低コスト化及び小型化を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る光走査装置の要部断面図、（ｂ）は同期検出手段の光路図、（ｃ）は開口絞りの形状説明図である。
【図２】第１の実施形態における同期検出手段の詳細図である。
【図３】第１の実施形態における光量プロファイルの模式図である。
【図４】第１の実施形態における面倒れの影響の説明図である。
【図５】第１の実施形態におけるＢＤ光束形状と受光面の説明図である。
【図６】対策(i)のみを実施した場合と第１の実施形態との光量プロファイルの比較図である。
【図７】対策(i)のみを実施した場合と第１の実施形態とのＢＤジッター量の比較図である。
【図８】（ａ）は第２の実施形態に係る光走査装置の要部断面図、（ｂ）は同期検出手段の光路図である。
【図９】第２の実施形態の開口絞りの形状説明図である。
【図１０】（ａ）は第３の実施形態に係る光走査装置の要部断面図、（ｂ）は同期検出手段の光路図である。
【図１１】第３の実施形態における副走査スリットとＢＤ光束及び受光面の説明図である。
【図１２】第１の実施形態における結像レンズの子線定義の説明図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る光走査装置を搭載した画像形成装置の説明図である。
【図１４】（ａ）は比較例の要部断面図、（ｂ）は同期検出手段の光路図である。
【図１５】比較例のＢＤ光束とＢＤスリット及びＢＤセンサの説明図である。
【図１６】比較例の光量プロファイルの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明の好ましい実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明を省略する。
【００１６】
なお、以下の説明において、主走査方向Ｙとは、偏向器の回転軸方向Ｚおよび結像光学系の光軸方向Ｘ（もしくは入射光学系の光軸方向Ｘ０もしくは入射光学系の光軸が偏向器で偏向されて同期検出系の受光素子の中心に至る軸方向Ｘ’）に垂直な方向である。副走査方向とは、偏向器の回転軸に平行な方向である。また、主走査断面とは、主走査方向と結像光学系の光軸方向とを含む断面（副走査方向に垂直な断面）であり、副走査断面とは、主走査方向に垂直な断面である。
【００１７】
《第１の実施形態》
（画像形成装置）
図１３は、本発明の実施形態に係る光走査装置（光走査ユニット）１００を搭載した画像形成装置１０４の要部概略図（副走査断面図）である。図１３に示すように、画像形成装置１０４には、パーソナルコンピュータ等の外部機器１１７からコードデータＤｃが入力される。このコードデータＤｃは、装置内のプリンタコントローラ１１１によって、画像信号（ドットデータ）Ｄｉに変換される。この画像信号Ｄｉは、光走査ユニット１００に入力される。
【００１８】
そして、光走査ユニット１００からは、画像信号Ｄｉに応じて変調された光束１０３が出射され、この光束１０３によって感光ドラム１０１の感光面（被走査面）が主走査方向に走査される。なお、プリンタコントローラ１１１は、前述したデータの変換だけでなく、後述するモータ１１５などの画像形成装置内の各部の制御を行う。
【００１９】
静電潜像担持体（感光体）としての感光ドラム１０１は、モータ１１５によって時計廻りに回転させられる。そして、この回転に伴って、感光ドラム１０１の感光面が光束１０３に対して副走査方向に移動する。感光ドラム１０１の上方には、感光面を一様に帯電せしめる帯電ローラ１０２が感光面に当接するように設けられている。そして、帯電ローラ１０２によって帯電された感光面上に、光走査ユニット１００からの光束１０３が照射されるように構成されている。
【００２０】
光束１０３は、画像信号Ｄｉに基づいて変調されており、この光束１０３を照射することによって感光面上に静電潜像が形成される。この静電潜像は、光束１０３の照射位置よりもさらに感光ドラム１０１の回転方向の下流側で感光面に当接するように配設された現像器１０７によって、トナー像として現像される。
【００２１】
現像器１０７によって現像されたトナー像は、感光ドラム１０１の下方で、感光ドラム１０１に対向するように配設された転写ローラ（転写器）１０８によって、被転写材（記録材）としての用紙１１２上に転写される。用紙１１２は感光ドラム１０１の前方（図１３において右側）の用紙カセット１０９内に収納されているが、手差しでも給紙が可能である。用紙カセット１０９端部には、給紙ローラ１１０が配設されており、これにより用紙カセット１０９内の用紙１１２が搬送路へ送り込まれる。
【００２２】
以上のようにして、未定着トナー像が転写された用紙１１２は、さらに感光ドラム１０１後方（図１３において左側）の定着器へと搬送される。定着器は、内部に定着ヒータ（図示せず）を有する定着ローラ１１３と、この定着ローラ１１３に圧接するように配設された加圧ローラ１１４とで構成されている。この定着器は、転写ローラ１０８から搬送されてきた用紙１１２を定着ローラ１１３と加圧ローラ１１４との圧接部にて加圧しながら加熱することにより、用紙１１２上の未定着トナー像を定着させる。さらに、定着ローラ１１３の後方には排紙ローラ１１６が配設されており、トナー像が定着された用紙１１２は画像形成装置１０４の外に排出される。
【００２３】
（光走査装置）
以下、本発明の第１の実施形態に係る光走査装置について詳細に説明する。図１（ａ）は、本実施形態に係る光走査装置の要部断面としての主走査断面、図１（ｂ）は後述の偏向面４aから受光面８までの印字開始タイミングを決定する同期検出に係る基準軸ｘ’方向の光路に沿った副走査断面をそれぞれ示している。
【００２４】
図１（ａ）に示す本実施形態は、光源１からの光束を偏向手段としての偏向器４に導光する入射光学系を有する。入射光学系は、光源１からの光束に対して集光作用を有する入射光学素子としてのアナモフィックレンズ２と、光源１からの光束の形状を整形する第１の遮光部材としての開口絞り３と、を備える。ここで、図１（ｃ）に示すように、第１の遮光部材としての開口絞り３の光束が通過する側の（光束が通過する領域に面した）主走査方向における端部は副走査方向に沿った直線部３ａ、３ｂを含む。なお、光源１としては、例えば半導体レーザーを用いることができ、その発光部は１個でも複数個でもよい。
【００２５】
アナモフィックレンズ２は、主走査断面内において正の屈折力を有しており、入射する光束を主走査断面内においては収束光に変換し、また副走査断面内においても正の屈折力を有し、偏向器４の偏向面４ａの近傍に光束を集光する。これにより、偏向器４の偏向面４ａの近傍に主走査方向に長い線像を形成している。
【００２６】
なお、本実施形態においては、入射光学系の光学素子をアナモフィックレンズ２のみで構成しているが、主走査方向及び副走査方向のそれぞれの光学的機能を独立させた複数の光学素子により入射光学系を構成してもよい。また、本実施形態において、アナモフィックレンズ２を通過後の光束を主走査断面内において収束光としているが、平行光もしくは発散光としても良い。
【００２７】
アナモフィックレンズ２を通過した光は、開口絞り３によって矩形形状に整形され、偏向器４の偏向面４ａにて反射偏向される。ここで、偏向器５は、不図示の駆動部により矢印Ａ方向に一定速度で回転される。なお、本実施形態では、偏向器４として４つの偏向面を有する回転多面鏡（ポリゴンミラー）を採用しているが、偏向面の数を４つ以上にしてもよい。
【００２８】
偏向器４で主走査方向に偏向された光束は、静電潜像が形成される被走査面（感光面）６に集光する結像光学系における結像光学素子としての結像レンズ５に入射する。そして、結像レンズ５を通過した光束は、被走査面（感光面）６上に導光される。この時、結像レンズ５は、主走査断面内及び副走査断面内の両方において、被走査面６の近傍にスポット状の像を形成している。
【００２９】
結像レンズ５は、入射面（第１面）５ａ及び出射面（第２面）５ｂの２つの光学面（レンズ面）を有しており、主走査断面内において偏向面４ａにて偏向された光束が被走査面６上を偏向器４の角速度に依存して等速走査するように構成されている。また、結像レンズ５は、副走査断面内においては、偏向面４ａの近傍と被走査面６の近傍とを共役の関係にすることで、面倒れ補償（偏向面４ａが倒れた際の被走査面６上での副走査方向の走査位置ずれを低減すること）を行っている。
【００３０】
また、図１（ａ）の紙面内で、結像レンズ５は、入射面５aの非球面形状の原点を通り、偏向器４の回転軸と平行な回転軸の周りに、時計回りで５分回転させて配置されている。なお、本実施形態においては、結像光学系の結像光学素子を結像レンズ５のみで構成しているが、複数の結像レンズで構成しても良い。
【００３１】
また、本実施形態に係る結像レンズ５は、射出成形によって形成されたプラスチックモールドレンズであるが、結像レンズ５としてガラスモールドレンズを採用してもよい。モールドレンズは、非球面形状の成形が容易であり、かつ大量生産に適しているため、結像レンズ５としてモールドレンズを採用することで、その生産性及び光学性能の向上を図ることができる。
【００３２】
ここで、本実施形態においては、偏向手段４の偏向面４aで反射偏向された光束は、後に詳述する印字開始タイミングを決定する同期検出に係る同期検出素子（ＢＤセンサ）７に入射する。以降、ＢＤセンサ７に入射する光束をＢＤ光束と呼称する。ＢＤセンサ７は、ＢＤセンサ７上の受光面８に到達したＢＤ光束を用いて画像書き込みのための同期開始タイミングを出力する。
【００３３】
本実施形態に係る光走査装置の構成を、表１に示す。
【００３４】
【表１】
2017058451.tif 000003
【００３５】
本実施形態に係るアナモフィックレンズ２の第１面には回折格子構造が設けられており、回折格子の位相関数は
2017058451.tif 000004
【００３６】
と表現される。ここでkは、回折次数を表し、ここではk=1としている。またλは、波長でありλ＝７９０ｎｍとしている。
【００３７】
本実施形態に係る結像レンズ５のレンズ面の形状ｘは、レンズ面と光軸との交点を原点とし、結像レンズ５の光軸方向の軸をＸ軸、主走査面内において光軸と直交する軸をＹ軸、副走査断面内において光軸と直交する軸をＺ軸とする時、以下の式によって定義される。
【００３８】
ｘ＝Ｘ＋Ｓcosθ      
ｙ＝Y - Ssinθ                     ・・・（１）
【００３９】
【数１】
2017058451.tif 000005
【００４０】
【数２】
2017058451.tif 000006
【００４１】
【数３】
2017058451.tif 000007
【００４２】
なお、式（１）のθは、図１２に示すように位置Ｘにおける母線形状の法線方向と結像レンズ５の光軸方向との間の角度である。式（２）は、主走査断面（ＸＹ断面）内での結像レンズ５のレンズ面の形状（母線形状）を示し、式（３）は、任意のレンズ面座標Ｙにおける主走査断面内における母線の垂線を含み主走査面と直交する断面内でのレンズ面の形状（子線形状）を示している。
【００４３】
この時、式（４）に示したように、結像レンズ５のレンズ面の子線形状の曲率半径ｒ’はＹの値に応じて変化している。式（２）及び式（４）においては、Ｙ≧０の場合をｕｐｐｅｒ、Ｙ≦０の場合をｌｏｗｅｒ、として各々の非球面係数を設定しており、ｕｐｐｅｒがｉ＝ｕ、ｌｏｗｅｒがｉ＝ｌ、として各非球面係数を表１に示している。
【００４４】
（同期検出手段）
次に、被走査面を光束が走査する走査タイミングを決定するために偏向手段で偏向された光束を受光するセンサ（ＢＤセンサ）を備えた同期検出手段に関し、本実施形態を比較例（従来から用いられている同期検出手段）と比較して説明する。
【００４５】
１）比較例
先ず、従来から用いられている同期検出手段を比較例として、図１４および図１５を用いて説明する。図１４（ａ）は比較例の主走査断面図であり、図１４（ｂ）は比較例の偏向面４aから受光面３２までの光路に沿った副走査断面で切った要部断面図である。図１５は、比較例のＢＤスリット３１上の光束を示した模式図である。
【００４６】
後述する本実施形態と異なり、比較例では、同期検出手段がＢＤレンズ３０、ＢＤスリット３１、及びＢＤセンサ３３で構成される。比較例のＢＤレンズ３０は、偏向面４aによって反射偏向されたＢＤ光束をＢＤスリット３１近傍で結像させている。そして、ＢＤスリット３１後方には、主走査方向においてＢＤスリットの幅より大きな受光面３２を有するＢＤセンサ３３が配置されている。
【００４７】
ＢＤスリット３１近傍に集光されたＢＤ光束は、ＢＤスリット３１を横切りＢＤセンサ３３の受光面３２に入射することで、同期開始タイミングが決定される。図１６は、ＢＤセンサ３３の受光面３２で受光されたＢＤ光束の光量Ｉを、横軸を時間ｔとして示したものである。
【００４８】
ＢＤスリット３１を通過するタイミングＴｉｎから受光面３２でＢＤ光束が検知されて、急速に光量が立ち上がり、所望の光量に達した時間を同期開始タイミングＴＢＤとして用いる。比較例においては、ＢＤスリット３１上で主走査方向に集光しているために、受光面３２にＢＤ光束が入射した際の光量プロファイルの立ち上がりを急峻にすることができており、安定して同期開始タイミングを取得することが可能となっている。
【００４９】
また、副走査方向においてもＢＤスリット３１上で集光状態、つまり偏向面４aと略共役関係となっているために、偏向器４の各偏向面間に相対的な面倒れが発生していたとしてもＢＤスリット３１上での副走査方向の照射位置の変化はほぼ発生しない。その結果、ＢＤスリット３１がその面法線周りで回転（いわゆるプロペラ回転）したとしても、ＢＤスリット３１上の副走査方向の照射位置変化に起因した、偏向器４の各面ごとの同期開始タイミングのずれ（ＢＤジッター）は画質に影響がないまでに低減される。
【００５０】
２）本実施形態
以下、本実施形態に係る同期検出手段の配置、構成及び同期検出方法について、図１乃至図７を用いて詳細に説明する。ここで、受光素子（受光センサ）としてのＢＤセンサ７の模式図である図２で、ｘ’方向は偏向器４の偏向面４aからＢＤセンサ７の中心に向かう基準軸の方向、ｙ方向は偏向面４aの回転で光束が走査される主走査方向、ｚ方向は副走査方向である。
【００５１】
本実施形態の同期検出手段は、偏向面４ａからＢＤセンサ７までの光路上において、主走査方向において光束を規制する光学部材を備えない。即ち、本実施形態では、図１（ｂ）に示すようにＢＤセンサ７のみで構成される（ここで、受光面８の形状は矩形形状であり、受光面８はＢＤスリットの役割を兼ねている）。本実施形態では、比較例で設けられていたＢＤレンズやＢＤスリットを排することで、部品点数の削減、及びＢＤセンサ７の小型化を達成している。
【００５２】
そして、偏向器４の偏向面４aで偏向反射された光束は、主走査断面内においてはアナモフィックレンズ２による収束光、副走査断面内においては偏向面４a近傍で一旦集光後、発散光となった状態でＢＤセンサ７に到達する。ＢＤセンサ７に到達するＢＤ光束は、図２に示す受光面保護部材としての樹脂製の保護部材（クリアモールド）１１を透過して、受光面８で受光される。
【００５３】
図２で、ＢＤセンサ７には、ｙｚ面内の受光面８、受光面８周辺の配線用のＰＡＤ９、配線１０、それらを保護するための樹脂製の保護部材（クリアモールド）１１、及びセンサ基板１２が具備されている。クリアモールド１１の面１１aは略平面となっており、クリアモールド１１に到達した光束に対して、屈折力を有しない。
【００５４】
図３は、受光面８で受光された光量Ｉの本実施形態および比較例のプロファイルを、横軸を時間ｔとして示したものである。図３から分かるように、本実施形態の光量プロファイルの立ち上がりは、比較例に比べて鈍っている。この原因は、以下の簡単な考察から理解できる。ＢＤセンサ７に到達したＢＤ光束の光量分布をi(y,z)として、ＢＤセンサ７の受光面８の受光領域をＡ(y,z)とする。ただし、y,zはそれぞれ、受光面８の面法線とポリゴンミラー４の回転軸に直交する方向（主走査方向）、及びポリゴンミラー４の回転軸に平行な方向（副走査方向）とする。
【００５５】
このとき、受光領域Ａは、その中心位置を原点位置として、以下の式で記述できる。ただし、y0、z0は受光面８の主走査及び副走査の受光領域の長さである。また、符号１は受光領域Ａの内部、符号０は受光領域Ａの外部を表す。
【００５６】
【数４】
2017058451.tif 000008
【００５７】
よって、受光面８によって受光される光量分布Ｉ（ｙ，ｚ）は、ｉ（ｙ，ｚ）の副走査方向−ｚ０／２≦ｚ≦ｚ０／２の領域を−ｙ０／２≦ｙ≦ｙ０／２だけ畳みこんだものとなり、以下の式で表わされる。
【００５８】
【数５】
2017058451.tif 000009
【００５９】
これを図３に対応する光量プロファイルに直すには、ポリゴン回転数Ｒ、ＢＤ像高偏向点４ａからクリアモールド面１１ａまでの距離距離ｄ７、クリアモールド面１１ａから受光面８までの距離ｄ８、クリアモールド屈折率ｎ８、換算時間ｔとして変換する。即ち、以下の式に変換する。
【００６０】
【数６】
2017058451.tif 000010
【００６１】
式（７）の導出過程を示せば、以下の通りである。ポリゴン回転数をＲ［ｒｐｍ］、ＢＤ像高偏向点４ａからクリアモールド面１１ａまでの距離ｄ７、クリアモールド面１１ａから受光面８までの距離ｄ８、クリアモールドの屈折率ｎ８、換算時間ｔとすると、ポリゴンの角速度ωは、以下のようにに表わされる。
ω＝２π／（６０／Ｒ）
走査角度は、ポリゴン回転角度の倍であることから、ＢＤセンサ上の速度ｖは、以下の式として表わされる。
【００６２】
【数７】
2017058451.tif 000011
【００６３】
と表わされる。
よって、以下のように数式（７）が導かれる。
【００６４】
【数８】
2017058451.tif 000012
【００６５】
そして、最後に、I(t,z)をzについて積分すれば受光面８で検出される時間当たりの光量プロファイルJ(t)が算出できる。J(t)は上記式を用いて、以下のように表わされる。
【００６６】
【数９】
2017058451.tif 000013
【００６７】
以上より、時間当たりの光量プロファイルJ(t)には、ＢＤセンサ７に到達したＢＤ光束の光量分布i(y,z)の主走査方向の広がり度合いが大きく影響することが分かる。本実施形態のように光量の立ち上がりが鈍るのは、主走査方向に広がったＢＤ光束が受光面８で受光されるためである。
【００６８】
本実施形態のように光量プロファイルの立ち上がりが鈍る構成において、図３の同期タイミング決定閾光量ＪＢＤだけを用いて同期開始タイミングＴＢＤ０を決定すると、レーザー光量が低下した場合などに同期開始タイミングＴＢＤ０は、ずれる。即ち、レーザー光量が低下した場合の光量プロファイルをＪ’として、以下の式で表わされる量だけずれることになる。
【００６９】
【数１０】
2017058451.tif 000014
【００７０】
ΔＴＢＤ０は、光量プロファイルの立ち上がりが鈍いほど大きくなるので、本実施形態の構成で比較例のように同期開始タイミングＴＢＤ０を決定すると、ジッターが発生する恐れがある。そこで、本実施形態では、光量プロファイルＪ（ｔ）の立ち上がりと立下りで同期タイミング決定閾値ＪＢＤを用いて同期タイミングＴＢＤ０とＴＢＤ１を算出し、その平均値を用いて同期開始タイミングとしている。つまりＴＢＤは、以下の式で表わされる。
【００７１】
【数１１】
2017058451.tif 000015
【００７２】
多くの場合、受光面８上の光量低下の原因となるのは、偏向面４ａの面倒れによって受光面８上のＢＤ光束照射位置がずれることである。その場合、同期タイミングＴＢＤ０とＴＢＤ１のずれ量は略対称にずれることになる。本実施形態のように平均値を用いて同期開始タイミングＴＢＤを決定する場合、ＴＢＤ０とＴＢＤ１で発生するタイミングずれ量は、略キャンセル関係となる。このため、比較例の同期検出方式に比べて、本実施形態では受光面８上の光量変動起因で発生するジッターを低減できる。
【００７３】
また、本実施形態では、ＢＤレンズを具備していない。そのため、偏向面４aで面倒れが発生した場合は、直接的に受光面８上の照射位置に影響する。図４（ａ）は、偏向面４aに面倒れεが発生した場合の受光面８上のＢＤ光束の主光線照射位置の副走査方向変化ｄｚを示す副走査断面図である。また、図４（ｂ）は、主光線の受光面８への入射タイミングの変化を示した図で、取り付け時の公差でＢＤセンサ７が角度Ｙだけプロペラ回転している場合、ｄｘ＝Ｙｄｚとなる。
【００７４】
図４（ａ）、（ｃ）より、照射位置ずれ量ｄｚは、以下の式として表わされる。ここで、発生した面倒れ量をε［ｒａｄ］、ＢＤ像高偏向点４ａからクリアモールド面１１ａまでの距離距離をｄ７、クリアモールド面１１ａから受光面８までの距離をｄ８、クリアモールド屈折率をｎ８とする。
【００７５】
【数１２】
2017058451.tif 000016
【００７６】
ＢＤセンサ７が設計称呼の状態ならば、面倒れが発生して受光面８上の光量プロファイルが変化したとしても、先述の同期開始タイミング決定方法を用いればＢＤジッターは低減できる。しかしながら、図４（ｂ）のように取り付け時の公差でＢＤセンサ７がその面法線の周りにプロペラ回転している場合などには、主光線の受光面入射タイミングのずれが発生する。即ち、プロペラ回転の量Ｙをγ、ポリゴン回転数をＲとして、主光線の受光面入射タイミングのずれ量Δｔγは、式（７）、式（１１）を用いて、以下のようになる。これは、発生するＢＤジッターに相当する。
【００７７】
【数１３】
2017058451.tif 000017
【００７８】
仮に、主光線の受光面入射タイミングのずれ量Δｔγがそのまま被走査面６上のジッターとなるならば、被走査面６上のジッター量ΔＹＢＤは、結像レンズ５のｆθ係数ｆ、式（７）を用いて、以下のように表わされる。
【００７９】
【数１４】
2017058451.tif 000018
【００８０】
γ＝３＊π／１８０＝０．０５２［ｒａｄ］、ε＝３／６０＊π／１８０＝８．７３×１０−４［ｒａｄ］とすると、表１の結像レンズ５のｆθ係数ｆを用いて、ΔＹＢＤ＝１１．６［μｍ］となる。また、実際には光量プロファイルＪの変化の影響もあるため、上記のΔＹＢＤ以上のジッターが発生する可能性がある。通常、モノクロ機種だと３０μｍ程度のジッター量が発生すると、目視できる程度のジッターとなる。ΔＹＢＤ＝１１．６［μｍ］は、許容限界のジッター量に対して約４０％を占めるため、ΔＹＢＤをなるべく低減する必要がある。
【００８１】
そこで、本実施形態では、以下の２つの対策を行っている。
（i）受光面８の副走査方向の幅Ｄ８ｓに対して、受光面に到達するＢＤ光束の副走査方向の幅ＨＢＤを広くする。
（ii）開口絞り形状を矩形とする。
【００８２】
以下、上記（i）、（ii）の効果について、図５を用いて説明をする。図５はＢＤセンサ７において、受光面８に到達する直前のＢＤ光束の状態を示したものである。図５（ａ）が上記(i)を実施しつつ開口絞り形状が楕円絞りのもの、図５（ｂ）が上記(i)及び(ii)を実施した本実施形態の構成である。なお、簡単にするため、図５（ａ）、（ｂ）共にＢＤ光束内の光量分布は均一としている。
【００８３】
図５（ａ）において、ＢＤ光束の形状は開口絞り形状を反映して、楕円形状となっていることが分かる。受光面８にＢＤ光束が入射する位置は、受光面８の副走査方向の直線部８ａがＢＤ光束の楕円形状の接線となる部分である。そのため、偏向面４ａに面倒れが発生してＢＤセンサ７上の光束が副走査方向に上下（図５の紙面内で上下）すると、ＢＤ光束が受光面８に入射するときの主走査方向の位置が変化し、結果として被走査面６上でジッターとなる。
【００８４】
一方、図５（ｂ）では、開口絞り形状を矩形としているため、ＢＤセンサ７上のＢＤ光束形状も矩形形状となっている。その結果、ＢＤ光束の受光面８に対する入射位置は受光面のエッジ部８ｂとなる。図５（ｂ）では、受光面のエッジ部８ｂという点で入射位置が決まるため、たとえ面倒れが発生してＢＤセンサ７上のＢＤ光束の副走査方向の照射位置がずれたとしても、入射位置が変化することはなく、被走査面６上でのジッターとはならない。
【００８５】
対策（ｉ）を実施するためには、図４（ｃ）から理解されるように、以下の式を満たすべきである。
【００８６】
【数１５】
2017058451.tif 000019
【００８７】
ここで、開口絞り３の副走査方向の幅の最小値をＤ３、開口絞り３から軸上偏向面までの距離をｄ４、偏向面から受光面保護部材であるクリアモールド１１までの距離をｄ７、クリアモールド１１から受光面までの距離をｄ８とする。また、クリアモールド１１の屈折率をｎ８、受光面における副走査方向の幅をＤ８とする。
【００８８】
本実施形態においては、Ｄ８＝２．４［ｍｍ］、Ｄ３／ｄ４×（ｄ７＋ｄ８／ｄ４）＝２．６９［ｍｍ］となっており、式（１４）の条件を満たしている。
【００８９】
また、より好ましくは、図４（ｄ）から理解されるように、偏向面４ａで発生しうる面倒れ量をεとして、以下の式を満たすべきである。
【００９０】
【数１６】
2017058451.tif 000020
【００９１】
通常の光走査装置の偏向面は３分程度の面倒れ精度で作られているので、ε＝３／６０＊π／１８０［ｒａｄ］を見込めば良い。この条件式を満たすならば、受光面８をＢＤ光束が通過する際に、受光面８上の副走査方向全域をＢＤ光束が照射することとなり、被走査面６上でのジッター低減に効果的である。本実施形態においては、ε＝３／６０×π／１８０＝８．７３×１０−４［ｒａｄ］として、式（１５）は以下のようになる。即ち、Ｄ８＝２．４［ｍｍ］、（Ｄ３／ｄ４−４ε）×（ｄ７＋ｄ８／ｄ４）＝２．４３［ｍｍ］となり、式（１５）の条件を満たしている。
【００９２】
図５を用いた説明では、ＢＤ光束内の光量分布を均一と仮定したが、実際には、ＢＤ光束内に光量分布が存在するため、対策（ｉ）、（ｉｉ）を行ったとしても、有限のジッターは発生する。そのため、より好ましくは、光源１から射出されるレーザー光の主走査断面内における放射角度分布の半値全角をθｙ０、副走査方向の放射角度分布の半値全角をθｚ０としたときに、
【００９３】
【数１７】
2017058451.tif 000021
【００９４】
とするべきである。式（１７）を満たすことで、光束内の強度分布に起因するジッターを低減できる。本実施形態においては、θｙ０＝９［ｄｅｇ］、θｙ０＝３０［ｄｅｇ］となっており、式（１７）を満足している。
【００９５】
また、入射光学系の副走査方向の横倍率βと副走査入射ＦナンバーＦｎｏ＿ｓｉｎ、副走査出射ＦナンバーをＦｎｏ＿ｓｏｕｔとの間には、以下の関係がある。
【００９６】
【数１８】
2017058451.tif 000022
【００９７】
このとき、式（１４）、式（１５）において、ｄ４をβｓ×ｄ４に置き換えた式（１４ａ）、
実効的なεの数値化を用いた式（１５ａ）とすることができる。
【００９８】
【数１９】
2017058451.tif 000023
【００９９】
ここで、開口絞り３の副走査方向の幅の最小値をＤs、入射光学系の記副走査方向の横倍率をβs、開口絞り３から軸上偏向面までの距離をｄ、偏向面から受光面保護部材であるクリアモールド１１までの距離をｄＢＤ１とする。また、クリアモールド１１から受光面までの距離をｄＢＤ２、クリアモールド１１の屈折率をｎＢＤ、受光面における副走査方向の幅ＤＢＤとする。
【０１００】
【数２０】
2017058451.tif 000024
【０１０１】
また、受光面８の副走査幅Ｄ８ｓを開口絞り３上に投影した時の大きさＤ８ｓ’は、図４（ｃ）より理解されるように、以下の式で表わされる。
【０１０２】
【数２１】
2017058451.tif 000025
【０１０３】
また、副走査入射ＦナンバーＦｎｏ＿ｓｉｎは、光線の射出角度をθとして、以下の式で近似できる。
【０１０４】
【数２２】
2017058451.tif 000026
【０１０５】
式（１８）、（１９）、（２０）を用いて、受光面８の副走査端部に入射する光線の光源からの副走査方向への射出角度θinは、以下の式で表わされる。
【０１０６】
【数２３】
2017058451.tif 000027
【０１０７】
光源の放射強度分布は一般的にガウス分布をしていると考えられる。そこで、光源の放射強度分布ｉｏｂｊ（θｙ，θｚ）は、主走査断面内における放射角度分布の半値全角θｙ０、副走査断面内の放射角度分布の半値全角θｚ０を用いて、以下のように表わされる。
【０１０８】
【数２４】
2017058451.tif 000028
【０１０９】
受光面８上の副走査方向の強度分布は光源の副走査方向への強度分布に略比例する。そのため、受光面８上の副走査方向端部における強度と受光面８上の主光線の強度の比率は８０％以上となっていることが望ましい。ただし放射角度に対するｃｏｓの補正は放射角度が小さいので無視している。そこで、式（２１）、式（２２）を用いて、副走査方向の放射角度分布の半値全角θｚ０は、以下のようになることが望ましい。
【０１１０】
【数２５】
2017058451.tif 000029
【０１１１】
本実施形態においては、副走査方向の放射角度分布の半値全角θｚ０はθｙ０＝３０［ｄｅｇ］、式（２３）の右辺は１０．８９［ｄｅｇ］となっているため、式（２３）の条件を満足している。
【０１１２】
また、より好ましくは、以下の式を満たしているべきである。
【０１１３】
【数２６】
2017058451.tif 000030
【０１１４】
本実施形態においては、副走査方向の放射角度分布の半値全角θｚ０はθｙ０＝３０［ｄｅｇ］、式（２４）の右辺は１５．６２［ｄｅｇ］となっているため、式（２４）の条件を満足している。
【０１１５】
式（２３）もしくは式（２４）を満たしているならば、受光面８に入射するＢＤ光束の副走査強度分布は略均一とみなせる。その結果、ＢＤセンサ７の配置誤差起因で発生するジッターを低下でき、画像品質を向上させられる。
【０１１６】
図６（ａ）、（ｂ）には、図５（ａ）、（ｂ）それぞれの構成での受光面８上での光量プロファイルを、横軸を時間として示している。ただし、図６（ａ）、（ｂ）の光量プロファイルは、面倒れ前の最大光量を１と規格化して、面倒れ前後の光量プロファイルを示している。また、ＢＤセンサには組み立て公差としてプロペラ回転３［ｄｅｇ］を与え、偏向面４ａの倒れ量は３［ｍｉｎ］を与えている。
【０１１７】
図７に、対策（ｉ）のみの場合と、本実施形態の構成である対策（ｉ）および（ｉｉ）を施した場合とに関し、縦軸に被走査面６上のジッター（ジッター量ΔＹＢＤ）、横軸にスライスレベル（同期タイミング決定閾光量ＪＢＤ）を示す。被走査面６上のジッター量ΔＹＢＤは、本実施形態の印字開始タイミング決定法を用いて決定された印字開始タイミングＴＢＤの面倒れ前後の差分値ΔＴＢＤから算出した。ただし、同期タイミング決定閾光量ＪＢＤについても、図６の光量プロファイル同様に、面倒れ前の最大光量を１と規格化している。
【０１１８】
図６（ａ）、図６（ｂ）の光量プロファイルの立ち上がり部ｄＪ／ｄｔｉｎＡ、ｄＪ／ｄｔｉｎＢを比べると、ｄＪ／ｄｔｉｎＡは非線形な立ち上がりを示しており、ｄＪ／ｄｔｉｎＢは略線形な立ち上がりを示している。図７において、対策（ｉ）のみを施した場合では最大１１μｍのジッターが発生しており、式（１３）から予想される値とよく対応している。このことから、偏向面４ａの面倒れによる受光面８上でのＢＤ光束の副走査方向の照射位置フレの影響が、ジッターとしてそのまま出ていることが分かる。
【０１１９】
一方、本実施形態ではジッターは１μｍ以下に抑えられており、対策（ｉ）及び（ｉｉ）を施すことで、偏向面４ａの面倒れの影響を低減している。以上のように、本実施形態では、偏向面４ａに面倒れが発生するなどして受光面８に到達する光量が変化することで、受光面の最大光量に対する同期タイミング決定閾光量ＪＢＤの比率が変化したとしても、常に安定して同期開始タイミングＴＢＤを取得できる。このように、本実施形態に係る光走査装置によれば、良好な印字性能を確保しつつ、低コスト化及び小型化を達成することができる。
【０１２０】
《第２の実施形態》
以下、本発明の第２の実施形態に係る光走査装置について詳細に説明する。図８（ａ）は、本実施形態に係る光走査装置の要部断面としての主走査断面、図８（ｂ）は偏向面４aから受光面８までの基準軸ｘ’の光路に沿った副走査断面をそれぞれ示している。また、図９は本実施形態の開口絞り１３の模式図である。
【０１２１】
本実施形態に係る光走査装置の構成を、以下の表２に示す。
【０１２２】
【表２】
2017058451.tif 000031
【０１２３】
本実施形態に係る光走査装置の構成は、第１の実施形態に係る光走査装置で具備されていた開口絞りを光源１とアナモフィックレンズ２との間に開口絞り１３として設ける。また、開口絞り１３の形状を副走査方向に直線部１３ａ、１３ｂを有する六角形形状としている。また、ＢＤセンサ７の副走査方向の幅を短くしている。本実施形態は、以上の３点で、第１の実施形態と異なる。
【０１２４】
開口絞り１３の形状を副走査方向に直線部を有する六角形形状としている理由としては、矩形絞り（第１の実施形態）に比べて、結像レンズ５の配置公差や、偏向器４の軸倒れに対する波面収差敏感度が低いためである。
【０１２５】
以降、第１の実施形態と同様に、同期検出素子であるＢＤセンサ７の配置公差と偏向面４ａの面倒れに起因するジッターを低減するための各条件を説明する。
【０１２６】
本実施形態では、開口絞り１３の中心部の副走査方向幅に対して、開口絞り１３の主走査方向端部における副走査方向の直線部１３ａ、１３ｂの幅Ｄ１３ｓの方が短い。そのため、受光面８の副走査方向長さＤ８と、主走査方向端部の副走査方向直線部の幅Ｄ１３ｓの関係が重要になる。第１の実施形態における式（１４）に相当するものは、本実施形態では、以下の式で表わされる。ここで、入射光学系の横倍率β、開口絞り１３の副走査方向の直線部の長さＤ１３ｓ、光源から開口絞り１３までの距離ｄ１３を、式（１４）、式（１８）と共に用いている。
【０１２７】
【数２７】
2017058451.tif 000032
【０１２８】
本実施形態では、Ｄ８＝２．２ｍｍ、Ｄ１３ｓ／βｄ１３×（ｄ７＋ｄ８／ｄ４）＝２．５２となっており、式（２５）の条件式を満足しているため、ＢＤセンサ７の配置公差と偏向面４ａの面倒れに起因するジッターを低減できる。
【０１２９】
また、好ましくは、偏向面４ａの面倒れε［ｒａｄ］の影響も考慮して、以下の式を満足すべきである。
【０１３０】
【数２８】
2017058451.tif 000033
【０１３１】
通常の光走査装置の偏向面は３分程度の面倒れ精度で作られているので、第１の実施形態と同様に、ε＝３／６０＊π／１８０［ｒａｄ］を見込めば良い。本実施形態は、
ε＝３／６０＊π／１８０＝８．７３＊１０−４［ｒａｄ］として、以下のようになる。
【０１３２】
【数２９】
2017058451.tif 000034
【０１３３】
そのため、Ｄ８＝２．２ｍｍとして、以下の式のようになる。
【０１３４】
【数３０】
2017058451.tif 000035
【０１３５】
このため、同期検出素子７の配置公差と偏向面４aの面倒れに起因するジッターを低減できる。このようにして、本実施形態に係る光走査装置によれば、同期検出素子であるＢＤセンサ７に配置公差（プロペラ回転）が存在したとしても、偏向面４aの面倒れに起因するジッターを低減することができる。その結果として、良好な印字性能を確保しつつ、低コスト化及び小型化を達成することができる。
【０１３６】
《第３の実施形態》
以下、本発明の第３の実施形態に係る光走査装置について詳細に説明する。本実施形態に係る光走査装置の構成は、第１の実施形態に係る光走査装置に新たに副走査方向の光束規制をする規制部材を設ける、及びＢＤセンサ７の受光面８の副走査方向の幅を長くする、の２点で第１の実施形態と異なる。この規制部材に関して、本実施形態では、偏向手段４の偏向面４aからＢＤセンサ７までの光路上において、主走査方向において光束を規制することなく、副走査方向における光束の幅を規制する副走査スリット１４を備える。
【０１３７】
図１０（ａ）は、本実施形態に係る光走査装置の要部断面としての主走査断面、図１０（ｂ）は偏向面４aから受光面８までの基準軸ｘ’の光路に沿った副走査断面をそれぞれ示している。また、図１１は本実施形態の副走査スリット１４、ＢＤ光束、および受光面８の関係を示すための模式図となっている。
【０１３８】
本実施形態に係る光走査装置の構成を、表３に示す。
【０１３９】
【表３】
2017058451.tif 000036
【０１４０】
本実施形態では、副走査方向のＢＤ光束整形用の副走査スリット１４は、偏向面４aから受光面８に至る光路上、クリアモールド１１の面１１aに対して偏向面４a側に２ｍｍの位置に設けられている。
【０１４１】
以下、副走査スリット１４を設ける理由を、図１１を用いて説明する。本実施形態の受光面８の副走査幅は３ｍｍある。そのため、仮に、副走査スリット１４がない場合には、受光面８に到達するＢＤ光束の副走査方向の幅は、ＨＢＤ＝Ｄ３ｓ（ｄ７＋ｄ８／ｎ８）／ｄ４＝２．６９ｍｍとなり、受光面の副走査幅よりも小さくなる。そのため、ＢＤセンサ７がその面法線方向にプロペラ回転すると、偏向面４aの面倒れによってＢＤセンサ７上の照射位置が変化し、結果として被走査面上でジッターとなる。
【０１４２】
そこで、本実施形態では、副走査スリット１４を設けることで、受光面上での照射位置変化を低減させている。副走査スリット１４は、光走査装置の光学箱と一体的に構成されていても良いし、別体としても良い。
【０１４３】
図１１において、ＢＤ光束は、ＢＤｅｄｇｅから受光面８の点８ｃに入射する。偏向面４ａの面倒れで発生するＢＤｅｇｄｅの受光面８への副走査方向の入射位置変化ｄｚは、以下の式で表わされる。ここで、偏向面４ａの面倒れ量をε［ｒａｄ］、副走査スリット１４からクリアモールドまでの距離をｄ１５、クリアモールドから受光面８までの距離をｄ８、クリアモールドの屈折率をｎ８とする。
【０１４４】
【数３１】
2017058451.tif 000037
【０１４５】
ε＝３／６０＊π／１８０＝８．７３＊１０−４［ｒａｄ］とすると、ｄｚ＝３．８３＊１０−３［ｍｍ］となる。このｄｚを第１の実施形態の式（１２）に代入すると、以下のようになる。但し、１＞＞ｄ８／（ｎ８ｄ１５）、１＞＞ｄ８／（ｎ８ｄ７）として近似している。
【０１４６】
【数３２】
2017058451.tif 000038
【０１４７】
式（２９）を第１の実施形態の式（１３）に代入すると、以下のようになる。
【０１４８】
【数３３】
2017058451.tif 000039
【０１４９】
γ＝３＊π／１８０＝０．０５２［ｒａｄ］、ε＝３／６０＊π／１８０＝８．７３×１０−４［ｒａｄ］とすると、表３の結像レンズ５のｆθ係数ｆを用いて、ΔＹＢＤ  ＝０．３［μｍ］となり、ほぼ画像に影響しないまでにジッターは低減される。
【０１５０】
仮に、本実施形態の開口絞りの形状を矩形とせず、楕円絞りとした場合には、以下のようにジッターが発生する。即ち、副走査スリット１４を設けたとしても、ＢＤ光束の受光面８への入射タイミングは、受光面８の副走査方向の直線部８ａがＢＤ光束の楕円形状の接線となる部分で決まるため、画質に影響しうる量のジッターが発生する。
【０１５１】
ここで、副走査スリット１４からクリアモールド１１（図２）までの距離ｄ１５は、以下のようにするべきである。通常の光走査装置の偏向器の偏向面の面倒れ量εはε＝３／６０＊π／１８０＝８．７３×１０−４［ｒａｄ］、ＢＤセンサのプロペラ回転量γはγ＝３＊π／１８０＝０．０５２［ｒａｄ］とする。
【０１５２】
このとき、偏向手段の偏向面からクリアモールド１１までの距離をｄＢＤ、結像光学系（結像レンズ）のｆθ係数をｆ、副走査スリット１４からクリアモールド１１までの距離ｄｓｌｉｔとして、以下の式を満足するべきである。
【０１５３】
【数３４】
2017058451.tif 000040
【０１５４】
本実施形態では、ｄ１５＝２、式（３１）の右辺＝６．７となるので、式（３１）の条件を満足している。
【０１５５】
また、光源１の副走査方向の放射角度分布の半値全角θｚ０は、入射光学系の副走査方向の横倍率β、副走査スリット１４の副走査方向の幅Ｄ１５ｓ、偏向面４ａから副走査スリット１４までの距離ｄ１４を用いて、以下のようにするべきである。
【０１５６】
【数３５】
2017058451.tif 000041
【０１５７】
また、望ましくは、以下のようにするべきである。
【０１５８】
【数３６】
2017058451.tif 000042
【０１５９】
本実施形態では、θｚ０＝３０に対して、式（３２）、式（３３）の右辺はそれぞれ、１１．２、及び１６．３となるため、式（３２）、式（３３）の条件を満たしており、被走査面上でのジッターを低減できる。
【０１６０】
以上、本実施形態に係る光走査装置によれば、ＢＤセンサ７に配置公差（プロペラ回転）が存在したとしても、偏向面４aの面倒れに起因するジッターを低減することができる。その結果として、良好な印字性能を確保しつつ、低コスト化及び小型化を達成することができる。
【０１６１】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１６２】
（変形例１）
上述した各実施形態に係る光走査装置において、結像レンズ６と被走査面７との間の光路上に反射部材（反射ミラー）を配置することで、結像レンズ６を通過した光束を折り曲げて被走査面上に導光するように構成しても良い。また、副走査断面内において、光源１からの光束を偏向面５ａに対して斜め方向から入射させるように、入射光学系を構成しても良い。
【０１６３】
（変形例２）
上述した実施形態における開口絞り３については、光束を主走査方向において規制する第１の絞りと、光束を副走査方向において規制する第２の絞りとに分かれて構成されるものであっても良い。
【０１６４】
また、第３の実施形態では、開口絞り３の開口形状を第１の実施形態と同じ矩形形状としたが、第２の実施形態における開口絞り１３の六角形の開口形状としても良い。
【符号の説明】
【０１６５】
２・・アナモフィックレンズ、３・・開口絞り、４・・偏向器、４a・・偏向面、５・・結像光学系（結像光学素子）、７・・同期検出素子（ＢＤセンサ）、３１・・副走査スリット（規制部材）
【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】
2017058451.tif 000056
【図９】
2017058451.tif 000057
【図１０】
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【図１１】
2017058451.tif 000059
【図１２】
2017058451.tif 000060
【図１３】
2017058451.tif 000061
【図１４】
2017058451.tif 000062
【図１５】
2017058451.tif 000063
【図１６】
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