(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
四つの光源と、
前記四つの光源からそれぞれ放射された光束を同一面で同時に反射する反射面を有する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された四つの光束のうち二つの光束を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された二つの光束のうち一つの光束を反射する第２のミラーと、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうち一つの光束を反射する第３のミラーと、
前記第１のミラーで反射され前記第２のミラーで反射された光束が透過する第１のレンズと、
前記第１のミラーで反射され前記第２のミラーで反射されない光束が透過する第２のレンズと、
前記第１のミラーで反射されず前記第３のミラーで反射された光束が透過する第３のレンズと、
前記第１のミラーで反射されず前記第３のミラーで反射されない光束が透過する第４のレンズと、
を備え、
前記偏向器は、一つの軸を中心に回転し、その反射面は平面でかつ該回転中心軸と平行であり、
前記第１のミラーで反射される二つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度が０°ではなく互いに異なっており、かつ、該角度が前記垂直な平面に対して上向き又は下向きのいずれか一方であり、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうちの一つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度の絶対値が前記第１のミラーで反射される二つの光束のうち前記角度の絶対値が大きい光束の角度と等しく、かつ、該角度が前記垂直な平面に対してそれぞれ逆向きであり、偏向器によって偏向された後に主光線が交差し、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうちの他の一つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度の絶対値が前記第１のミラーで反射される二つの光束のうち前記角度の絶対値が小さい光束の角度と等しく、かつ、該角度が前記垂直な平面に対してそれぞれ逆向きであり、偏向器によって偏向される前に主光線が交差すること、
を特徴とする光走査装置。
【請求項２】
前記光束のうち任意の一つは、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度の絶対値が異なり、かつ、該角度が前記垂直な平面に対して逆向きである光束と、偏向器に入射する副走査方向の高さが等しい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】
前記第１のミラーで反射される二つの光束の主光線が、前記第１ミラーで反射される前に交差することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光走査装置。
【請求項４】
前記偏向器と前記第１ミラーとの間の光路中に前記四つの光束が透過する第５のレンズが配置され、該第５のレンズは偏向器の回転中心軸を含む平面内でパワーを持たないことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項５】
前記偏向器と前記第１のミラーとの間の光路中に前記四つの光束が透過する第５のレンズが配置され、該第５のレンズは偏向器の回転中心軸に垂直な平面のうちの一つに対して対称な形状であり、該対称面は偏向器に入射するときの前記平面となす角度の絶対値が等しい２組の光束のそれぞれの交点を二つとも含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項６】
前記第１のミラーで反射される二つの光束の第１のミラーの後の光路中に第６のレンズが配置され、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束の第１のミラーの通過後の光路中に第７のレンズが配置され、
前記第６のレンズ及び前記第７のレンズが同一形状であること、
を特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項７】
前記偏向器に入射する四つの光束が、円筒面と平面とからなる第８のレンズを透過することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の光走査装置。
【請求項８】
前記偏向器に入射する四つの光束が、個別の自由曲面反射面によってそれぞれ線状に集光され、かつ、四つの自由曲面反射面が一体的に形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか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、特に、画像データに基づいて変調された複数の光束を単一の偏向器を用いて複数の被走査面上を走査する光走査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フルカラーの複写機やプリンタなどの画像形成装置にあっては、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の各色に対応して四つの感光体を並置し、各感光体上に形成された各色の画像を中間転写ベルトに転写して合成するタンデム方式が主流となっている。そして、この種のタンデム方式の画像形成装置には、例えば、各感光体上に単一の偏向器（ポリゴンミラー）を用いて４本の光束を同時に走査して画像を描画する光走査装置が搭載されている。
【０００３】
この種の光走査装置としては、特許文献１，２に、偏向器の同一反射面に四つの光束を入射させ、偏向後に四つの光束が透過する共通のレンズと、ミラーによって光路を分離した後に四つの光束のそれぞれが透過する個別のレンズを設けることによって、４色に対応した感光体のそれぞれに光束を同時に照射し、カラー画像を高速に印字する技術が提案されている。
【０００４】
しかしながら、前記光走査装置では、四つの光束を偏向器上で副走査方向に同じ高さに集光させると、それぞれの光束の光路を偏向器の前で合成して偏向器での偏向後に再び分離する場所で互いの光路を分離しておくことが必要になるため、偏向器に入射する光束の副走査方向の傾き（以下、副走査方向入射角と称する）が大きくなり、偏向器の面倒れによるジッタや偏向器の軸面間距離誤差に伴うピッチむらが発生し、画質が悪化するという問題点を有していた。
【０００５】
一方、偏向器に入射する四つの光束を互いに平行に設定すれば、偏向器の面倒れによるジッタや偏向器の軸面間距離誤差に伴うピッチむらは発生しないが、偏向器を大型化することが必要となり、コストアップを招来する問題点を有していた。また、四つの光束を偏向器上で副走査方向に同じ高さに集光させつつ、偏向器での偏向後の各光路の分離を容易にする目的で、副走査方向入射角を不等間隔にして、最上位と最下位の光束のうち、偏向器に近い側で光路を分離する光束について、隣接する光束との角度差を大きくした場合、前記個別のレンズをそれぞれ最適化すると、レンズ製作用の金型の種類を増やさざるを得ず、初期投資が増大するという問題点を生じ、金型の種類を減らすとレンズを個別最適化した場合に比べて走査線湾曲や結像性能が低下し、画質が悪化するという問題点を生じていた。
【特許文献１】特開２００３−７５７５１号公報
【特許文献２】特開２００４−７０１９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、レンズなどの光学素子の配置の自由度を増し、安価な、かつ、性能の良好な光走査装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明に係る光走査装置は、
四つの光源と、
前記四つの光源からそれぞれ放射された光束を同一面で同時に反射する反射面を有する偏向器と、
前記偏向器によって偏向された四つの光束のうち二つの光束を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された二つの光束のうち一つの光束を反射する第２のミラーと、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうち一つの光束を反射する第３のミラーと、
前記第１のミラーで反射され前記第２のミラーで反射された光束が透過する第１のレンズと、
前記第１のミラーで反射され前記第２のミラーで反射されない光束が透過する第２のレンズと、
前記第１のミラーで反射されず前記第３のミラーで反射された光束が透過する第３のレンズと、
前記第１のミラーで反射されず前記第３のミラーで反射されない光束が透過する第４のレンズと、
を備え、
前記偏向器は、一つの軸を中心に回転し、その反射面は平面でかつ該回転中心軸と平行であり、
前記第１のミラーで反射される二つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度が０°ではなく互いに異なっており、かつ、該角度が前記垂直な平面に対して上向き又は下向きのいずれか一方であり、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうちの一つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度の絶対値が前記第１のミラーで反射される二つの光束のうち前記角度の絶対値が大きい光束の角度と等しく、かつ、該角度が前記垂直な平面に対してそれぞれ逆向きであり、偏向器によって偏向された後に主光線が交差し、
前記第１のミラーで反射されない二つの光束のうちの他の一つの光束は、前記偏向器に入射するときの回転中心軸に垂直な平面となす角度の絶対値が前記第１のミラーで反射される二つの光束のうち前記角度の絶対値が小さい光束の角度と等しく、かつ、該角度が前記垂直な平面に対してそれぞれ逆向きであり、偏向器によって偏向される前に主光線が交差すること、
を特徴とする。
【０００８】
即ち、本発明に係る光走査装置においては、四つの光束のうち、副走査方向入射角の大きい二つの光束を偏向器での偏向後に交差するようにし、副走査方向入射角の小さい二つの光束を偏向器の前で交差するようにし、さらに、第１のミラーで前者の一つの光束と後者の一つの光束を反射するようにしたため、第１のミラーによる光路分離の際の余裕を大きく設定することができる。それゆえ、副走査方向入射角を等間隔にした場合に比べて、四つの光束の副走査方向入射角の最大値を小さめに設定しても十分な光路分離マージンを確保することができ、副走査方向入射角に起因するジッタやピッチむらを小さく抑えることが可能になる。また、副走査方向入射角の絶対値は２種類であるので、四つの光路のそれぞれに配置される個別レンズも２種類で済み、副走査方向入射角を不等間隔にして四つの個別レンズをそれぞれ最適化した場合に比較してレンズ製作用金型の種類を少なくでき、コストダウンを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る光走査装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１実施例、図１〜図７参照）
本発明に係る光走査装置の第１実施例について、図１に立体配置関係を示し、図２にポリゴンミラー５から各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄまでの副走査方向断面の光路を示す。
【００１１】
この光走査装置は、タンデム方式の電子写真法による画像形成装置の露光ユニットとして構成され、四つの感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上にそれぞれの色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像を形成するように構成されている。なお、感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上に形成された４色の画像（静電潜像）はトナーにて現像された後、図示しない中間転写ベルト上に１次転写／合成され、記録材上に２次転写される。この種の画像形成プロセスは周知であり、その説明は省略する。
【００１２】
この光走査装置において、光源部は四つのレーザダイオード１ａ〜１ｄ、コリメータレンズ２ａ〜２ｄにて構成されている。各レーザダイオード１ａ〜１ｄから放射された光束（拡散光）はコリメータレンズ２ａ〜２ｄにより平行光とされ、合成ミラー３によって主走査方向Ｙについて各光束の進行方向が同じになるように反射された後、シリンドリカルレンズ４によって副走査方向Ｚにのみ収束され、ポリゴンミラー５の同一の反射面上に入射する。ポリゴンミラー５は中心軸５ａを中心に図示しないモータによって回転駆動され、６面で構成された反射面は中心軸５ａと平行である。
【００１３】
ポリゴンミラー５から光束の進行方向に関しては、第１のレンズ６、第１のミラー７、第２及び第３のレンズ８ａ，８ｂ、第２及び第３のミラー９ａ，９ｂ、第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄ、第４〜第７のミラー１１ａ〜１１ｄ、防塵用のウインドウガラス１２ａ〜１２ｄが配置されている。
【００１４】
ポリゴンミラー５の同一反射面で同時に偏向された四つの光束は、それぞれ、第１のレンズ６によって屈折された後、第１のミラー７によって光束Ｂａ，Ｂｂと光束Ｂｃ，Ｂｄに分離される。光束Ｂａ，Ｂｂは第１のミラー７によって折り返され、第２のレンズ８ａによって屈折される。また、第１のミラー７によっては折り返されない光束Ｂｃ，Ｂｄは第３のレンズ８ｂによって屈折される。第２のレンズ８ａと第３のレンズ８ｂは同一形状である。
【００１５】
第２のレンズ８ａを透過した光束Ｂａ，Ｂｂのうち光束Ｂａは第２のミラー９ａによって折り返され、光束Ｂａ，Ｂｂに分離される。第３のレンズ８ｂを透過した光束Ｂｃ，Ｂｄのうち光束Ｂｃは第３のミラー９ｂによって折り返され、光束Ｂｃ，Ｂｄに分離される。
【００１６】
その後、各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄは各光路に個別に配置された第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄを透過するとともに、第４〜第７のミラー１１ａ〜１１ｄで折り返され、ウインドウガラス１２ａ〜１２ｄを介して感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ上に結像し、主走査方向Ｙに走査される。第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄの光学面は全て同一形状である。
【００１７】
なお、各符号の添え字ａ〜ｄは、レーザダイオード１ａ〜１ｄ及びコリメータレンズ２ａ〜２ｄに付けたものと個別レンズ１０ａ〜１０ｄ以降に付けたものを対応させているため、光源側ではａ〜ｄが順に並んでいるが感光体ドラム１３ａ〜１３ｄ側ではａとｂの並びが入れ替わっている。
【００１８】
図３はポリゴンミラー５から第１のミラー７までの光路を拡大して各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄの主光線のみを示している。各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄは、ポリゴンミラー５の反射面近傍で副走査方向Ｚのみに集光している。その集光位置では二つずつの光束Ｂａ，Ｂｃ及びＢｂ，Ｂｄが副走査方向Ｚの高さがほぼ一致しており、かつ、副走査方向入射角が逆向きになっている。また、主光線に着目すると、回転中心軸５ａに垂直な平面に対して、光束Ｂｂ，Ｂｃは１．０°、光束Ｂａ，Ｂｄは２．６°とされている。
【００１９】
タンデム方式に対応した光走査装置の場合、各光束をポリゴンミラー５に入射する高さを揃えることにより、ポリゴンミラー５の厚みを小さくかつ軽量にでき、ミラー５自体や駆動モータのコストを低減できる。
【００２０】
図４は本第１実施例における副走査方向Ｚの光路で、合成ミラー３からポリゴンミラー５までを示している。合成ミラー３は反射面が平面状をなし、各光束ごとに副走査方向Ｚにおいて異なる角度を有している。
【００２１】
図５はポリゴンミラー５の反射面近傍を拡大して各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄの主光線のみを示している。各光束は合成ミラー３上で副走査方向Ｚについてほぼ等間隔である。シリンドリカルレンズ４によって各光束の集光位置が異なるのは、合成ミラー３が副走査方向Ｚに僅かに傾きを持っているためである。
【００２２】
以上説明した第１実施例において、以下に示す表１〜表４に各光路を構成するそれぞれの光学素子のコンストラクションデータを示す。合成ミラー３はＸベクトルのＺ成分が０でないことにより、副走査方向Ｚに傾きを持っていることが分かる。シリンドリカルレンズ４の副走査方向Ｚの焦点距離は９０ｍｍであり、ポリゴンミラー５上では集光高さが０．４ｍｍ離れている。このため、必要なシリンドリカルレンズ４への入射光の副走査方向Ｚの傾き角は、±０．２／９０（単位はラジアン）である。
【００２３】
また、合成ミラー３への入射光が水平なとき、合成ミラー３の傾き角は、主走査方向Ｙについて入射光とミラー面法線とのなす角度をα、副走査方向Ｚについての射出光の傾き角をβとしたとき、β／（２ｃｏｓα）で表すことができる。傾き角が小さいため、図４では分かりにくいが、合成ミラー３で反射した後、光束Ｂｄ，Ｂｂは上向き、光束Ｂｃ，Ｂａは下向きに傾きを持っている。ポリゴンミラー５上において、上向きの二つは上側、下向きの二つは下側に集光している。
【００２４】
なお、各コリメータレンズ２ａ〜２ｄの後にシリンドリカルレンズを一つずつ配置し、その後に合成ミラー３を配置しても同様の効果を得ることが可能である。但し、本第１実施例のごとく、合成ミラー３の後段に共通のシリンドリカルレンズ４を設けたほうが部品点数を減らすことができる。
【００２５】
また、図５に示しているように、副走査方向入射角が小さい二つの光束Ｂｂ，Ｂｃはポリゴンミラー５への入射前に副走査方向Ｚにおいて交差している。また、図３に示しているように、副走査方向入射角が大きい二つの光束Ｂａ，Ｂｄはポリゴンミラー５での反射後に副走査方向Ｚにおいて交差している。
【００２６】
このように構成したことで、合成ミラー３上では副走査方向Ｚについてほぼ等間隔であった各光束は、第１のミラー７上では上側の二つの光束Ｂａ，Ｂｂと下側の二つの光束Ｂｃ，Ｂｄとの間隔が若干開いている。合成ミラー３上では四つの光束を合成しなければならないために等間隔になっていることが好都合である。第１のミラー７上では上側の二つの光束のみを反射しなければならないので、上側の光束Ｂａ，Ｂｂと下側の光束Ｂｃ，Ｂｄの間が開いていることが好都合である。
【００２７】
仮に、ポリゴンミラー５上で四つの光束を同じ高さに集光させたとすると、副走査方向入射角を同じにすれば、第１のミラー７での分離余裕が小さくなってしまう。逆に、分離余裕を同じだけ設定しようとすると、副走査方向入射角を大きくせざるを得ない。副走査方向入射角が大きくなると、ポリゴンミラー５の軸面間距離誤差によるピッチむらと面倒れによるジッタとが大きくなり、画質が低下することは従来から知られている。
【００２８】
また、四つの光束全てをポリゴンミラー５の前段で副走査方向Ｚに交差するように構成した場合、第１のミラー７での分離余裕を同じだけ設定したとすると、副走査方向入射角を変えなければ合成ミラー３上での余裕が上側の光束Ｂａ，Ｂｂと下側の光束Ｂｃ，Ｂｄの間で減ってしまう。逆に、合成ミラー３上での間隔を同じにすれば、副走査方向入射角が大きくなって前述の問題が発生するのに加え、ポリゴンミラー５上での副走査方向Ｚの差が増大してしまい、ポリゴンミラー５を厚くすることが必要となり、コストアップを招来する。ポリゴンミラー５の厚みをなるべく薄くするためには、前述のように、ポリゴンミラー５の反射面近傍で副走査方向Ｚに集光する位置では、上下二つずつの光束の副走査方向Ｚの高さがほぼ一致するように構成することが望ましい。
【００２９】
図６は第１のミラー７上において、光束の通過範囲を示している。通過範囲が主走査方向Ｙに長いのは、画像形成範囲分ポリゴンミラー５を回転させているためである。上側の光束Ｂａ，Ｂｂと下側の光束Ｂｃ，Ｂｄの間は開いているも、光束Ｂａ，Ｂｂの間及び光束Ｂｃ，Ｂｄの間は通過範囲がいわばつながっている。
【００３０】
図７は第３のミラー９ｂ上において、第１のミラー７では反射されなかった光束Ｂｃ，Ｂｄの通過範囲を示している。第３のミラー９ｂ上では二つの光束Ｂｃ，Ｂｄの通過範囲が離れているので、両者の分離が可能である。この光束Ｂｃ，Ｂｄは、図３で明らかなように、ポリゴンミラー５と第１のレンズ６との間で副走査方向Ｚについて交差している。本第１実施例では、副走査方向入射角の小さい光束Ｂｂ，Ｂｃについて、第１のミラー７上で間隔をなるべく開くことによって光束分離を有利にすることを意図している。それゆえ、副走査方向入射角の大きい光束Ｂａ，Ｂｄは第１のミラー７よりも前で副走査方向入射角の小さい光束Ｂｂ，Ｂｃと交差して外側に出していたほうが好ましい。
【００３１】
また、表５に第１のレンズ６の入射面の自由曲面係数データを示し、表６に第１のレンズ６の射出面の自由曲面係数データを示す。さらに、表７に第２及び第３のレンズ８ａ，８ｂの射出面の自由曲面係数データを示し、表８に第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄの射出面の自由曲面係数データを示す。これらの表中において、Ｅ−ｎは×１０-nである。
【００３２】
第１のレンズ６は入射面、射出面ともに自由曲面であり、その他のレンズは入射面が平面で射出面が自由曲面である。これらの自由曲面は式（１）に示す自由曲面式にて算出される。また、各表で標記のない係数は０である。
【００３３】
【数１】
0005098491.tif 000002
【００３４】
【表１】
0005098491.tif 000003
【００３５】
【表２】
0005098491.tif 000004
【００３６】
【表３】
0005098491.tif 000005
【００３７】
【表４】
0005098491.tif 000006
【００３８】
【表５】
0005098491.tif 000007
【００３９】
【表６】
0005098491.tif 000008
【００４０】
【表７】
0005098491.tif 000009
【００４１】
【表８】
0005098491.tif 000010
【００４２】
ところで、ポリゴンミラー５の後段に配置された第１のレンズ６、第２及び第３のレンズ８ａ，８ｂ及び第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄは、いずれも樹脂製で、使用波長における屈折率は１．５７２である。ウインドウガラス１２ａ〜１２ｄの使用波長における屈折率は１．５１１である。
【００４３】
第１のレンズ６は副走査方向Ｚについて偶数次項しか使用しておらず、副走査方向Ｚについて対称な形状である。その対称面は、ポリゴンミラー５の回転中心軸５ａに垂直であり、また、図３に示した副走査方向入射角の小さい二つの光束Ｂｂ，Ｂｃの副走査方向Ｚの交点や、図５に示した副走査方向入射角の大きい二つの光束Ｂａ，Ｂｂの交点と、副走査方向Ｚの高さが同じになっている。従って、第１のレンズ６の後段の上側の光束Ｂａ，Ｂｂと下側の光束Ｂｃ，Ｂｄもまた前記対称面に対して対称になっている。第１のミラー７によって上側の光束Ｂａ，Ｂｂが反射された後、光束Ｂａ，Ｂｂと光束Ｂｃ，Ｂｄは光学的には等価になる。
【００４４】
第２及び第３のレンズ８ａ，８ｂは前述のように同一形状であり、光学面だけでなく外形形状も含めて同一形状とされている。従って、同じ金型で製造したレンズを使用することができ、性能差を小さく抑えることができる。
【００４５】
また、第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄは、光学面は同一形状であるが、外形形状は第４のレンズ１０ａと第６のレンズ１０ｃが同一で、第５のレンズ１０ｂと第７のレンズ１０ｄが同一とされており、前２者と後２者とでは副走査方向Ｚにずれている状態になっている。
【００４６】
（第２実施例、図８〜図１４参照）
本発明に係る光走査装置の第２実施例について、図８に立体配置関係を示し、図９にポリゴンミラー５から各感光体ドラム１３ａ〜１３ｄまでの副走査方向断面の光路を示す。
【００４７】
この光走査装置は、タンデム方式の電子写真法による画像形成装置の露光ユニットとして構成されている点は前記第１実施例と同様であり、光学部品点数の削減を意図したものである。従って、第１実施例との相違は、合成ミラー３とシリンドリカルレンズ４に代えて自由曲面ミラーアレイ１４を使用している点と、第２及び第３のレンズ８ａ，８ｂを省略した点にある。さらに、後述するように、ミラーの配置と枚数を工夫したため、第３のミラー９ｂでの反射態様が第１実施例とは異なっており、感光体ドラム１３ｃ，１３ｄが第１実施例とは逆に配置されている。
【００４８】
図１０はポリゴンミラー５から第１のミラー７までの光路を拡大して各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄの主光線のみを示し、図３に対応している。
【００４９】
図１１は本第２実施例における副走査方向Ｚの光路で、自由曲面ミラーアレイ１４からポリゴンミラー５までを示し、図４に対応している。
【００５０】
図１２はポリゴンミラー５の反射面近傍を拡大して各光束Ｂａ，Ｂｂ，Ｂｃ，Ｂｄの主光線のみを示し、図５に対応している。
【００５１】
図１３は第１のミラー７上において、光束の通過範囲を示している。図１４は第３のミラー９ｂ上において、第１のミラー７では反射されなかった光束Ｂｃ，Ｂｄの通過範囲を示している。それぞれ図６及び図７に対応している。
【００５２】
次に、第２実施例において、以下に示す表９〜表１２に各光路を構成するそれぞれの光学素子のコンストラクションデータを示す。自由曲面ミラーアレイ１４のそれぞれの座標を参照すると、副走査方向Ｚの座標値が０．２又は−０．２となっており、これはそれぞれの反射面による焦線の副走査方向Ｚの高さを示している。
【００５３】
各コリメータレンズ２ａ〜２ｄを透過した後の光路は水平であり、自由曲面ミラーアレイ１４の各反射面の高さも各コリメータレンズ２ａ〜２ｄの高さと等しくなっている。
【００５４】
また、表１３に第１のレンズ６の入射面の自由曲面係数データを示し、表１４に第１のレンズ６の射出面の自由曲面係数データを示す。さらに、表１５に第４及び第７のレンズ１０ａ，１０ｄの射出面の自由曲面係数データを示し、表１６に第５及び第６のレンズ１０ｂ，１０ｃの射出面の自由曲面係数データを示す。
【００５５】
【表９】
0005098491.tif 000011
【００５６】
【表１０】
0005098491.tif 000012
【００５７】
【表１１】
0005098491.tif 000013
【００５８】
【表１２】
0005098491.tif 000014
【００５９】
【表１３】
0005098491.tif 000015
【００６０】
【表１４】
0005098491.tif 000016
【００６１】
【表１５】
0005098491.tif 000017
【００６２】
【表１６】
0005098491.tif 000018
【００６３】
第１のレンズ６は入射面、射出面ともに自由曲面であり、その他のレンズは入射面が平面で射出面が自由曲面である。第１のレンズ６の自由曲面では、両面とも、Ｚは０次の項だけが使用されている。Ｚ１次以上の項が使用されていないということは、面形状の副走査方向Ｚの断面が直線であることを示している。本第２実施例においても、第１のレンズ６の後段において上側二つの光束Ｂａ，Ｂｂと下側二つの光束Ｂｃ，Ｂｄは対称であり、第１のミラー７によって上側の光束Ｂａ，Ｂｂが反射された後、光束Ｂａ，Ｂｂと光束Ｂｃ，Ｂｄは光学的には等価になる。
【００６４】
第４〜第７のレンズ１０ａ〜１０ｄの自由曲面では、Ｚは０次と１次と２次が使用されている。Ｚ１次の項を使用することで、副走査方向入射角によって発生する走査線湾曲と波面のねじれを補正している。副走査方向入射角が異なる場合には、それらの収差の発生量が異なるため、異なるレンズを使用することが必要になる。
【００６５】
また、本第２実施例ではミラーの配置と枚数を工夫している。即ち、副走査方向入射角の絶対値の等しい２本の光束Ｂｂ，Ｂｄと光束Ｂａ，Ｂｃについて、前者を奇数、後者を偶数とすることによって、第４のレンズ１０ａ及び第７のレンズ１０ｄについて入射前の光束が等価となるようにし、また、第５のレンズ１０ｂ及び第６のレンズ１０ｃについて入射前の光束が等価となるようにしている。従って、第４のレンズ１０ａと第７のレンズ１０ｄは同一形状であり、第５のレンズ１０ｂと第６のレンズ１０ｃは同一形状である。副走査方向入射角を四つの光束でそれぞれ異ならせた場合には、４種類のレンズが必要になることに比べると、２種類で済むので金型投資額が少なくて高精度を達成できる。
【００６６】
（他の実施例）
なお、本発明に係る光走査装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る光走査装置の第１実施例を示す立体配置図である。
【図２】第１実施例におけるポリゴンミラーから感光体ドラムまでの光路構成を示す副走査方向の断面図である。
【図３】第１実施例におけるポリゴンミラーから第１のミラーまでの光路図である。
【図４】第１実施例における合成ミラーからポリゴンミラーまでの光路図である。
【図５】第１実施例におけるポリゴンミラーの反射面近傍の光路図である。
【図６】第１実施例における第１のミラー上での光束通過範囲を示す説明図である。
【図７】第１実施例における第３のミラー上での光束通過範囲を示す説明図である。
【図８】本発明に係る光走査装置の第２実施例を示す立体配置図である。
【図９】第２実施例におけるポリゴンミラーから感光体ドラムまでの光路構成を示す副走査方向の断面図である。
【図１０】第２実施例におけるポリゴンミラーから第１のミラーまでの光路図である。
【図１１】第２実施例における自由曲面ミラーアレイからポリゴンミラーまでの光路図である。
【図１２】第２実施例におけるポリゴンミラーの反射面近傍の光路図である。
【図１３】第２実施例における第１のミラー上での光束通過範囲を示す説明図である。
【図１４】第２実施例における第３のミラー上での光束通過範囲を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ａ〜１ｄ…レーザダイオード
５…ポリゴンミラー（偏向器）
６…第１のレンズ
７…第１のミラー
８ａ…第２のレンズ
８ｂ…第３のレンズ
９ａ…第２のミラー
９ｂ…第３のミラー
１０ａ〜１０ｄ…第４〜第７のレンズ
１１ａ〜１１ｄ…第４〜第７のミラー
１３ａ〜１３ｄ…感光体ドラム
【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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【図１３】
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【図１４】
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