JP4488698B2 - 光走査装置及び絞り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光走査装置及び絞り装置に関し、例えば、走査面上に到達するレーザビームの光量分布を調整することができる光走査装置、及び、光進行方向に垂直な出射光の光束断面の光量分布を均一にする絞り装置に適用し得るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光走査装置において、記録媒体上に光源光を走査する方式は大別して２種類ある。
【０００３】
１つは、回転多面鏡の反射面の画幅よりも主走査方向に幅狭いレーザビームを入射し走査する方式（以下、「アンダーフィルド型」という。）であり、２つは、回転多面鏡の反射面の画幅よりも主走査方向に幅広なレーザビームを入射し反射面に切取られた部分のレーザビームを走査する方式（以下、「オーバーフィルド型」という。）である。
【０００４】
オーバーフィルド型光走査装置での記録媒体上の光量分布の不均一化を解決するために、従来では、以下に示すような記録媒体上での光量分布を補正する技術がある。
【０００５】
特開平１１−２１８７０２号公報には、オーバーフィルド型光走査装置において、コリメータレンズと凹レンズとの間に開口板を設置し、その開口板の開口形状は、主走査方向の両端位置の副走査方向の幅が、主走査方向の中心位置の幅よりも大きくした形状であることが開示されている。
【０００６】
特開２００１−１０８９２６号公報には、オーバーフィルド型の走査光学系において、光源とポリゴンミラーとの間の光路途中にスリットを有したスリット部材を配置し、このスリット形状が、被走査面上（記録媒体上）の走査開始位置から走査終了位置までの１走査内における各位置を露光する光量がほぼ一定となるように、決定された形状であることが開示されている。
【０００７】
特開２００１−１２５０３３号公報は、オーバーフィルド走査光学系において、副走査方向のアパーチャ径が集光レンズ系の中心に比べて少なくとも片方の周辺部の方が広い絞りをレーザ光源とポリゴンミラーとの間に設けることが開示されている。
【０００８】
特開２００２−０２３０９２号公報は、オーバーフィルド型の光走査装置において、記録媒体上の光量分布を均一にするために、回転多面鏡とレーザビームとの位置関係を回転多面鏡の反射面の有効反射幅が小さくなる時はレーザビームの光強度分布の大きい部分を反射し、反射面の有効反射幅が大きくなる時はレーザビームの光強度分布の小さい部分を反射することが開示されている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１１−２１８７０２号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開２００１−１０８９２６号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２００１−１２５０３３号公報
【００１２】
【特許文献４】
特開２００２−０２３０９２号公報
【００１３】
【発明が解決すしようとする課題】
しかしながら、実際のレーザビームは、ガウス分布の光強度にある程度のばらつきがあるが、特開平１１−２１８７０２号公報、特開２００１−１０８９２６号公報、特開２００１−１２５０３３号公報はそれぞれ、光量分布の補正量が固定的であるため、レーザビームのばらつきに対応することができないという問題がある。
【００１４】
また、特開２００２−０２３０９２号公報は、有効反射面の変化が常に増加もしくは減少するもの（いわゆる斜め入射のオーバーフィルド型光走査装置）については光量分布の補正を行うことができるが、有効反射面の変化が増加して減少するもの（いわゆる正面入射のオーバーフィルド型光走査装置）についてはどちらか一方のみしか補正することができないという問題がある。また、特開２００２−０２３０９２号公報は、実施例において記録媒体上での光量はグラフの右端に行くにしたがって下がっており完全には補正されていない。
【００１５】
また、特開２００２−０２３０９２号公報は、レーザビームの入射位置を光の走査方向に変位可能とする変位手段を設けることで調整可能としている。しかし、トータル部品の増加、光源を動かすため光軸の位置決めの問題がある。
【００１６】
本発明は、入射光の光量を調節して、出射光の光量分布を補正しかつその補正量を調整する、安価で信頼性のある絞り装置を提供し、かつ、光源光のガウス分布の光強度のばらつきや回転多面鏡の反射面の有効反射幅を考慮して、記録媒体上での光量分布量を補正し得る光走査装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために、第１の本発明の光走査装置は、光源と、光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、光源と偏向反射面との間に設けられるものであり、非平面の遮光部により形成される開口部を有し、遮光部が、光源からの光の副走査方向の遮光量を光の進行方向の位置によって異なるようにする絞り装置とを備え、絞り装置が、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、遮光部の設置位置を変動させ、遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させて、記録媒体上の光量分布が均一になるように調整可能な可変動調整部を備えることを特徴とする。
【００１８】
第２の本発明の光走査装置は、光源からの光を集光するシリンドリカルレンズと、光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、シリンドリカルレンズと偏向反射面との間に設けられ、面上に位置する開口部の形状が、主走査方向に交差する方向の幅が走査方向の中央部に比較して走査方向の両端部若しくはいずれか一端部の方が大きくなるような形状である、１枚プレートの開口部材と、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、開口部材の設置位置を変動させ、及び、１枚プレートの開口部材に対して主走査方向にある曲率を与えて２次元形状にして、１枚プレートの開口部材の主走査方向を含む任意の平面で切断した断面形状を曲線形状にすることで、記録媒体上の光量分布を均一に調整する可変動調整部とを備えることを特徴とする。
【００１９】
第３の本発明の光走査装置は、光源と、光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、光源と上記偏向反射面との間に設けられ、面上に位置する開口部の形状が、主走査方向に交差する方向の幅が走査方向の中央部に比較して走査方向の両端部若しくはいずれか一端部の方が大きくなるような形状であり、かつ、主走査方向の断面形状が２次元形状である、１枚プレートの開口部材と、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、開口部材の設置位置を変動させ、及び、１枚プレートの開口部材に対して主走査方向にある曲率を与えて２次元形状にして、１枚プレートの開口部材の主走査方向を含む任意の平面で切断した断面形状を曲線形状にすることで、記録媒体上の光量分布を均一に調整する可変動調整部とを備えることを特徴とする。
【００２０】
第４の本発明の光走査装置は、光源と、光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、光源と偏向反射面との間に設けられるものであり、非平面の遮光部と、遮光部により形成される開口部とを有し、遮光部が、光源からの光の副走査方向の遮光量を主走査方向と光の進行方向の位置によって異なるようにする絞り装置とを備え、遮光部が、主走査方向回りに所定の角度を与えられて配置させた、少なくとも２以上の非平面の遮光板で構成されるものであり、非平面の各遮光板を主走査方向回りに所定の角度で傾けることにより、開口部を通過した光源からの光量を補正することを特徴とする。
第５の本発明の絞り装置は、非平面の遮光部の面上に位置する開口部を有し、この遮光部が、収束・発散光又は平行光の入射光を遮光する位置を、光の断面内の位置によって、光の進行方向で異なるように遮光し、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、遮光部の設置位置を変動させ、及び遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させる可変動調整部を備え、可変動調整部による遮光部の変動及び変形により、開口部を通過した光が照射される所定位置の面上で光量分布を調整することを特徴とする。
【００２１】
第６の本発明の絞り装置は、非平面の遮光部の面上に位置する開口部を有し、この遮光部が、収束・発散光又は平行光の入射光を遮光する遮光量を、光の断面内の位置と光の進行方向の位置によって決定するようにし、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、遮光部の設置位置を変動させ、及び遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させる可変動調整部を備え、可変動調整部による遮光部の変動及び変形により、開口部を通過した光が照射される所定位置の面上で光量分布を調整することを特徴とする。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の光走査装置及び絞り装置の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２３】
以下に示す実施形態では、本発明の絞り装置をオーバーフィルド型光走査装置に適用した場合について説明する。なお、本発明の絞り装置は、これに限定されず、この他に例えばイメージスキャナやプリンタやファクシミリやＭＦＰやカメラ等の光量調節にも適用することができる。
【００２４】
（Ａ−１）第1の実施形態の構成
以下では、本発明の光走査装置及び絞り装置の第１の実施形態について図１〜図１１を参照して詳細に説明する。
【００２５】
第１の実施形態では、本発明の絞り装置をオーバーフィルド型光走査装置に適用した場合であって、シリンドリカルレンズと回転多面鏡との間に絞り装置を備え、出射光の光量を調整し、最終的に記録媒体上の光量分布の均一化を図ることについて説明する。
【００２６】
図１は、本実施形態の光走査装置の構成を示した構成図である。図１に示すように、本実施形態の光走査装置は、アパーチャ（開口部材）１と、レーザ光源２と、コリメータレンズ３と、シリンドリカルレンズ４と、回転多面鏡５とを備える。
【００２７】
なお、本実施形態のアパーチャ１は本発明に係る絞り装置が備えるものに相当する。
【００２８】
レーザ光源２は、例えば、半導体レーザ等により構成されており、レーザビームを出射する出射手段である。
【００２９】
コリメータレンズ３は、レーザ光源２から出射された発散光であるレーザビームを平行光に変換するものである。
【００３０】
シリンドリカルレンズ４は、コリメータレンズ３からのレーザビームを副走査方向に集光するものである。
【００３１】
回転多面鏡５は、アパーチャ１により光量が調整されたレーザビームを、各反射面により反射させ図示しない記録媒体に向けて照射するものである。
【００３２】
アパーチャ１は、弾性を有する板金等の１枚プレートの中央に開口部を有し、光進行方向に曲率を持たせて２次元形状としたものである。本実施形態では、アパーチャ１の開口部の形状を矩形形状とするが、開口部の形状は特に限定されない。
【００３３】
なお、以下では、アパーチャ１の開口部とは、アパーチャ１自身の形状の面延長上における開口部分をいい、アパーチャ１を２次元形状にした場合でも、そのアパーチャ１自身の形状の面上の開口をいう。また、アパーチャ１の開口部は、例えばガラスや樹脂等の透過性を有するものを取り付けた光学的開口も含む。
【００３４】
アパーチャ１は、シリンドリカルレンズ４と回転多面鏡５との間に設置させ、シリンドリカルレンズ４からの光（収束光）について、その光束（光進行方向の垂直断面）のうち、開口部に位置する光を通過させると共に、開口部以外の部分に位置する光を遮光するものである（このアパーチャ１の遮光する部分を遮光部という）。なお、本実施形態では、シリンドリカルレンズ４と回転多面鏡５との間に設置することとして説明するが、光源１と回転多面鏡５との間であれば設置位置は限定されず、例えば光源２とコリメータレンズ３との間に設置し発散光に対して適用してもよいし、また例えばコリメータレンズ３とシリンドリカルレンズとの間に設置して平行光に対して適用してもよい。
【００３５】
また、アパーチャ１は、上述したように、光進行方向に２次元形状であるため、シリンドリカルレンズ３からの光は、光進行方向に垂直な光束断面の主走査方向の位置に応じて遮光されるタイミングが異なる。
【００３６】
つまり、アパーチャ１の開口部が、本実施形態のように、主走査方向の全域で副走査方向の高さが同じとなる矩形形状である場合、アパーチャ１により遮光されるタイミング（遮光タイミング）が遅くなるほど、アパーチャ１の開口部を通過するレーザビームの集光距離を長くすることができると共に、副走査方向で遮光する度合いを少なくすることができるので、遮光タイミングを遅くするほど、開口部を通過した光の副走査方向で光量を増加させることができる。
【００３７】
このことを利用して、アパーチャ１は、レーザビームのガウス分布の光強度が弱い部分に対しては、ガウス分布の光強度が強い部分よりも、遮光するタイミングが遅くなるような２次元形状にして、このような２次元形状のアパーチャ１の開口部を通過した光束断面形状（通過後のある仮想面での通過光の投影形状）について、遮光タイミングが比較的遅い位置で副走査方向の幅が大きくなるようにし、又は遮光タイミングが比較的速い位置で副走査方向の幅を小さくなるようにして、記録媒体上での光量分布が均一になるように光量を補正することができる。
【００３８】
また同様に、アパーチャ１は、回転多面鏡５の反射面の有効反射幅が小さい個所に対しても、回転多面鏡５の反射面の有効反射幅が大きい個所よりも、遮光タイミングが遅くなるような形状にする。
【００３９】
図２は、正面入射の場合のアパーチャ１の曲線形状例と、アパーチャ１から回転多面体５への通過レーザビームの様子を説明する図である。また、図３は、斜め入射の場合のアパーチャ１の曲線形状例と、アパーチャ１から回転多面体５への通過レーザビームの様子を説明する図である。
【００４０】
図２（Ａ）は光走査装置の上側から光線の進行を見た上面図であり、図２（Ｂ）は光走査装置の横側から光線の進行を見た側面図であり、図２（Ｃ）は図２（Ｂ）のＡ−Ａ断面を回転多面鏡５側から見た断面図である。
【００４１】
図２（Ａ）に示すように、正面入射の場合、アパーチャ１の主走査方向の断面形状（以下、アパーチャ１の形状という）は、両端に均等の曲率を持たせた曲線形状とする。
【００４２】
これは、正面入射の場合、回転多面鏡５の反射面は入射光の光軸を中心として対称的に光を記録媒体上に反射するものであり、回転多面鏡５の回転による反射面の有効反射幅及び反射面に入射する入射光のガウス分布の光強度は、入射光の光軸を中心とした反射面の振角が０°となる場合が最大となり、反射面の振角が入射光の光軸に対して角度をもつようになるにつれ小さくなることを考慮した。
【００４３】
従って、記録媒体上での光量を均一にするため、アパーチャ１の形状は両端に均等な曲率を有する曲線形状にし、これにより、開口部を通過した光束断面形状は、両端部の副走査方向の高さが中心部の副走査方向の高さより大きくなる。
【００４４】
図３（Ａ）〜図３（Ｃ）に示す態様は、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）と対応する関係を示すものである。
【００４５】
図３（Ａ）では、斜め入射の場合のアパーチャ１の形状を、回転多面鏡５の反射有効幅が減少する方向が大きな曲率を持った曲線形状とした場合である。勿論、アパーチャ１の形状は、これに限られることなく、例えば、回転多面鏡の反射面が反射するレーザビームのガウス分布の光強度をも考慮して形成してもよい。
【００４６】
これは、上述した正面入射の場合と同様に、回転多面鏡５の回転による反射面の有効反射幅及び反射面に入射する入射光のガウス分布の光強度を考慮した。
【００４７】
次に、図２及び図３のアパーチャ１の開口部を通過した光束断面形状について図４及び図５を参照して説明する。図４は正面入射の場合、図５は斜め入射の場合を示す。
【００４８】
図４又は図５に示すように、アパーチャ１の形状に曲率を与えて、遮光タイミングの調整をすることにより、アパーチャ１を通過した光束断面形状は、両端又は一端の副走査方向の高さが中央部の副走査方向の高さより高くなり、光量分布の光強度が弱い個所の光量を補正することができる。
【００４９】
次に、アパーチャ１の形状の変形例について図６〜図９を参照して説明する。
【００５０】
図６は、正面入射の場合のアパーチャ１の形状の変形例であり、図７は、斜め入射の場合のアパーチャ１の形状の変形例を示したものである。
【００５１】
図６（Ａ）及び図７（Ａ）は上述した曲線形状を示し、図６（Ｂ）、（Ｃ）及び図７（Ｂ）、（Ｃ）はアパーチャ１形状の変形例を示す。
【００５２】
まず、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示す変形例は、光走査装置内に設置する設置スペースを考慮した形状であり、主走査方向の断面形状を複数のバイナリー形状（階段形状）にするものである。
【００５３】
これは、図６（Ａ）及び図７（Ａ）の曲線形状を設置する場合、１枚の平板を曲率を持たせて曲線形状にするため、アパーチャ１の設置スペースが大きくなってしまう。
【００５４】
これを解消するために、アパーチャ１の形状を、図６（Ｂ）及び図７（Ｂ）に示すようなバイナリー形状にすることで、曲線形状の場合よりも設置スペースを小さくすることができる。
【００５５】
また、アパーチャ１が曲線形状の場合、レーザビームの光量分布を完全に補正できるような複雑な曲率形状を作成するには位置決め（支点）個所を多くしなければいけないが、バイナリー形状の場合には、例えば、プレス加工等で製造することで安定した形状を容易に作成することができる。
【００５６】
このように、アパーチャ１の形状がバイナリー形状である場合に、アパーチャ１の開口部を通過する光束断面形状は、図８又は図９のようになる。
【００５７】
図８は、正面入射の場合、図９は、斜め入射の場合のアパーチャ１の開口部を通過した光束断面形状を示したものである。
【００５８】
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、バイナリー形状の場合の光束断面形状は、図４Ｂの曲線形状の場合の光束断面形状に近似し、曲線形状に近い性能を得ることができる。なお、バイナリー形状の階段数を増やすことで、より曲線形状に近い性能を得ることができる。また、バイナリー形状とする場合、各段の角を上述した曲線に内接又は外接するようにしてもよいし、又は、主走査方向の段の辺の中点が曲線を通るようにしてもよい。
【００５９】
また、図９（Ａ）及び（Ｂ）の場合についても、バイナリー形状の場合の光束断面形状は、図５（Ｂ）に示す曲線形状の場合の光束断面形状に近似し、曲線形状に近い性能を得ることができる。
【００６０】
図６及び図７に戻り、図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）に示すアパーチャ１の変形例について説明する。
【００６１】
図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）は、図６（Ａ）及び図７（Ａ）の曲線形状に近似するように、光の進行方向に対し曲線形状の内接又は外接、又は、各辺の中点が曲線を通るようにした多角形の形状である。
【００６２】
図６（Ｃ）及び図７（Ｃ）のように多角形の形状にすることによっても、バイナリー形状と同様に、設置スペースを小さくすることができ、曲線形状に近い性能を得ることができる。この場合、設定する角数を増加するほど曲線形状に近い性能を得ることができる。
【００６３】
次に、上述したアパーチャ１が記録媒体上の光量分布の補正量を調整することについて図１０及び図１１を参照して説明する。
【００６４】
本実施形態における記録媒体上の光量分布の補正量の調整方法は、上述したアパーチャ１の形状を変形したり、アパーチャ１の設置位置を動かしたりすることにより、記録媒体上の光量分布を補正する。
【００６５】
図１０は、アパーチャ１の形状を変形する例について示すものであり、図１０（Ａ）は、正面入射の曲線形状を変形する例であり、図１０（Ｂ）は、正面入射のバイナリ形状を変形する例であり、図１０（Ｃ）は、斜め入射の曲線形状を変形する例であり。図１０（Ｄ）は、斜め入射のバイナリ形状を変形する例である。
【００６６】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）に示すように、アパーチャ１の両端又はいずれか一方端は、例えば、図１１に示すような変形調整手段２０により、最適化するために副走査方向回りのモーメントを与えてアパーチャ１の形状を変え、アパーチャ１を通過したレーザビームの主走査方向の光量分布の補正量を調整することができる。
【００６７】
図１０（Ａ）〜図１０（Ｄ）では、副走査方向回りにモーメントを与えてアパーチャ１を変形させる場合を示すが、アパーチャ１を変形させて遮光の位相を変化させることができれば、いかなる方向から荷重が加えられるようにしてもよい。例えば、アパーチャ１の副走査方向の上端部又は下端部のいずれかに、光進行方向又はその逆向きの荷重が加えられ、アパーチャ１の副走査方向の曲げを生じさせるようにしてもよい。
【００６８】
また、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示すアパーチャ１の形状を変形する変形調整手段２０は、例えば、記録媒体付近に設置したセンサが測定した光量測定結果に基づいてアパーチャ１に与えるモーメントを調整するようにしてもよい。また例えば、図１１（Ａ）に示す正面入射の場合、入射光の光軸に対して走査角度が主走査方向で左右対称となるので、入射光の光束を邪魔しない位置にアパーチャ１を固定する固定点２１（例えば突起部）を設け、両端の変形調整手段２０が連動することでアパーチャを変形するようにしてもよい。
【００６９】
正面入射の場合の曲線形状のアパーチャ１の設置位置を調整する場合、アパーチャ１の設置位置を光軸に平行移動させたり、又は、光軸に垂直な方向に移動させたりできる。このように、アパーチャ１の設置位置を動かすことにより、通過レーザビーム径は変化してしまうが、走査領域全体での光量の絶対量を調整することができる。また、アパーチャ１のいずれか一方を主走査方向に動かすことによって、出射レーザビームの左右の光量のバランスを調整することができる。
【００７０】
また、このアパーチャ１の設置位置の変動についても、図１１（Ａ）及び（Ｂ）に示す変形調整手段２０が行なうこととしてもよい。この場合の変形調整手段２０は、例えば記録媒体付近のセンサによる光量測定結果に基づいて、アパーチャ１の設置位置を光進行方向又はこれの逆方向に前後するよう変動調整するようにしてもよい。図１１（Ａ）の正面入射の場合、固定点２１が両端の変形調整手段２０と共に連動するようにすることで、アパーチャ１の曲率を変えずにアパーチャ１の設置位置を変動させることができる。
【００７１】
（Ａ−２）第１の実施形態の効果
以上、第１の実施形態によれば、シンドリカルレンズ４と回転多面鏡５との間に、主走査方向の断面形状が２次元形状であるアパーチャ１を設置することで、記録媒体上の光量分布を均一になるように、シリンドリカルレンズ４からの光の光量を調整することができる。
【００７２】
また、アパーチャ１の主走査方向の断面形状を変形することにより、及び又は、アパーチャ１の設置位置を変動することにより、光量分布の補正量を調整することができる。
【００７３】
（Ｂ−２）第2の実施形態の構成
次に、本発明の光走査装置及び絞り装置の第２の実施形態をオーバーフィルド型光走査装置に適用した場合について図１２〜図１４を参照して説明する。
【００７４】
図１２は、第２の実施形態の光走査装置の構成を示したものである。
【００７５】
第２の実施形態は、光源としてレーザ光源２と、レーザ光源２の発散光を平行光にするコリメータレンズ３と、レーザビームを副走査方向に集光するシリンドリカルレンズ４と、回転多面鏡５と、２個のプレート７及び８を１組として構成するアパーチャ（開口部材）とを備える。
【００７６】
なお、図１２に示す第２の実施形態の構成において、図１に示す第１の実施形態の構成と対応するものについては、対応する番号を付し、またこれら構成の機能説明については省略する。
【００７７】
本実施形態において、２個のプレートから構成されるアパーチャは本発明に係る絞り装置が備えるものに相当する。
【００７８】
アパーチャを構成する各プレート７及び８は、光線進行方向に対して上下に対をなし、所定の角度を持たせたプレートであり、コリメータレンズ３とシリンドリカルレンズ４との間に設置されるものであり、これら２つのプレート７及び８を組み合せることにより、開口部を形成する。
【００７９】
各プレート７及び８は、互いに主走査方向の回りにある角度を与えられて設置され、そのことにより、入射光を遮光する遮光機能及び光量補正機能を持つ。また、各プレート７及び８に設定する角度は、それぞれ独自に設定することができ、例えば、各プレート７及び８は共に同じ角度で設定することもできるし、異なる角度に設定してもよい。本実施形態では、各プレート７及び８の設置角度を、それぞれが光軸に対して対称な位置に設置するものとする。
【００８０】
また、本実施形態では、１組のプレート７及び８を設置する位置をコリメータレンズ３とシリンドリカルレンズ４との間としているが、レーザ光源２と回転多面鏡５との間に設置されるのであれば、どの位置に設置しても構わない。
【００８１】
また、図１２において、９は光線進行方向を法線とする仮想平面であり、１０はその仮想平面９に投影されるレーザビームの断面形状である。この仮想平面９に投影される形状１０は、１組みのプレート７及び８の形状や、それぞれのプレートの設置位置関係や、各プレートの主走査方向回りの傾き角で決定される。
【００８２】
次に、プレート７及び８により形成される開口部の形状について参照して説明する。
【００８３】
図１３は、正面入射の場合、図１４は、斜め入射の場合に各プレート７及び８により形成される開口部の形状例と、プレート７及び８により形成される開口部を通過するレーザビームの様子を説明する図である。
【００８４】
図１３（Ａ）に示すプレート７及び８は、それぞれ光軸に対して対称に位置しており、それぞれ両端を均等に反らすように曲率を持たせた曲線形状をしている。そして、遮光機能及び光量分布補正機能を持たせるために、上部プレート７は主走査方向回りに反時計回り（又は時計回り）に一定の角度を持ち、下部プレート８は主走査方向回りに時計回り（又は反時計回り）に一定の角度を持つ。
【００８５】
また、図１４（Ａ）に示す斜め入射の場合のプレート７及び８も、正面入射の場合と同様に、それぞれが光軸に対して対称に位置している。斜め入射の場合のプレート７及び８は、回転多面鏡５の反射面の有効反射幅が減少する方向で大きな曲率を持つ形状である。
【００８６】
また、図示しないが、プレート７及び８の形状を、上述したバイナリ形状（階段形状）や、又は多角形形状にして、設置スペースを小さくし、複雑な曲率形状の作成の容易化を図るようにしてもよい。
【００８７】
次に、変形例を説明する。プレートの２次元形状、それぞれ互いのプレートの設置位置関係、各プレートの傾き等を変えることで、光線進行方向を法線とする平面９に投影される自身の開口形状１０を変え、それを利用することで光量分布の補正量の調整を行なってもよい。
【００８８】
例えば、プレート７及び８の設置位置を主走査方向に移動させたり、主走査方向の回りでプレート７及び８を回転させてプレート７及び８の光進行方向に対する傾きを変化させたり、プレートの両端又は一端に副走査方向回りのモーメントを与えて変形させたりしてもよい。また例えば、プレート７及び８をレーザビームの光軸回りで回転させるようにしてもよい。
【００８９】
このようなプレートの形状の変形等は、第１の実施形態で説明した変形調整手段等を備え、記録媒体上の光量分布の測定結果に基づいて調整制御するようにしてもよい。
【００９０】
また、プレート７及び８を板金等の弾性のあるもので作成することにより、容易に断面形状を変形させることができる。そこでプレートの両端もしくはどちらか一方にモーメントを与えたわませることで、光量分布の補正量を調整することができる。
【００９１】
また、上部プレート７と下部プレート８とを対称的に変形等させる必要はなく、光量分布の補正量を調整することができれば、それぞれのプレート７及び８を独立に変形等させてもよい。このように、それぞれのプレート７及び８を独立して変形等することは、光量分布の補正量をより精度良く調整をすることができる。
【００９２】
なお、図示しないが、斜め入射の場合についても、正面入射の場合と同様に、プレートの形状変形やプレートの設置位置の変動をすることで光量分布の補正量を調整してもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、上部プレート７と下部プレート８とを一組としてアパーチャについて説明したが、３個以上のプレートを組み合せて構成するアパーチャを適用してもよい。
【００９４】
（Ｂ−２）第２の実施形態の効果
以上、第２の実施形態によれば、主走査方向の回りに一定の角度を持たせた２次元形状の複数のプレートを１組として構成されるアパーチャをレーザ光源と回転多面鏡との間に備えることにより、それらプレートの組み合せにより形成した開口部を通過するレーザビームの断面形状の光量分布を補正することができる。
【００９５】
（Ｃ）第３の実施形態
第３の実施形態は、上述した第１及び第２の実施形態の絞り装置の変形例について説明する。
【００９６】
（３−１）第１の実施形態では、アパーチャ１として曲線形状を例として説明したが、光進行方向に対して垂直に設置し、かつ、開口部を有する平板を適用し、変形調整手段２０（図１１参照）が、その平板の形状を変形させることで、光量分布を調整するようにしてもよい。
【００９７】
このアパーチャが有する開口部の形状は、特に限定されないが、主走査方向の両端若しくは一端の副走査方向の高さが、中央部の副走査方向の高さよりも高いものが望ましい。
【００９８】
変形調整手段２０は、この平板のアパーチャの設置位置を変動させたり、及び又は、形状を変形させる（例えば、光進行方向にある曲率を持たせてたわませる）。変形調整手段２０とアパーチャとの接続は、変形調整手段２０によるアパーチャの変形動作を安定化させるため、入射光の光束を邪魔しない位置にアパーチャを固定する固定点（例えば突起部など）を設けることが望ましい。
【００９９】
変形調整手段２０の動作については、第1の実施形態で説明した動作と同様であるので詳細は省略するが、正面入射の場合や斜め入射の場合等の条件に応じて調整できる。
【０１００】
（３−２）第１の実施形態において、開口部形状を矩形形状としていたが、開口形状を主走査方向の両端若しくは一端の副走査方向の高さが、中央部の副走査方向の高さよりも高いものを使用することも可能である。
【０１０１】
この場合、アパーチャの断面形状に一定の曲率を与えると、記録媒体上の光量分布を均一化するように開口形状を設計する。こうすることによって、第１の実施形態ではアパーチャの断面曲率形状のみで補正していたものが、アパーチャ断面曲率形状とアパーチャ開口形状の２つに分散することができるので、アパーチャ断面曲率を小さくすることができ、設置スペースも小さくすることができる。
【０１０２】
また、第１の実施形態は、収束光及び発散光に対してのみ適用することが可能であったが、この場合においては平行光に対しても適用することが可能となる。
【０１０３】
図１５は、平行光に対しての光量補正の様子を示したものである。図１５（Ａ）は、第１の実施形態の開口形状の主走査方向の両端若しくは一端の副走査方向の高さが、中央部の副走査方向の高さよりも高いものを組み合せたものであり、図１５（Ｂ）は平板アパーチャに開口形状の主走査方向の両端若しくは一端の副走査方向の高さが中央部の副走査方向の高さよりも高いものを適用したものである。図１５（Ａ）のようにある曲率を与えたときに光量分布を均一化するように設計することで、曲率を大きくすればアパーチャ両端部を通る光量を大きくし、逆に曲率を小さくすればアパーチャ両端部を通る光量を小さくすることができる。つまり光量調整の増減が可能である。これに対して図１５（Ｂ）のように平面時に光量分布を均一化するように設計した場合はどちらの方向に曲率を与えても光量を増加させる方向には働くが減少させることができない。
【０１０４】
【発明の効果】
本発明の絞り装置によれば、簡単かつ安価な構成で、出射光の光量を補正しかつ出射光の光量分布の補正量を調整することができる。
【０１０５】
また、本発明の光走査装置によれば、簡単かつ安価な絞り装置を利用して、記録媒体上での光量分布の補正量を調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施形態の光走査装置の構成を示す構成図である。
【図２】 第１の実施形態における正面入射の場合のアパーチャ形状例と通過レーザビームの様子を説明する説明図である。
【図３】 第１の実施形態における斜め入射の場合のアパーチャ形状例と通過レーザビームの様子を説明する説明図である。
【図４】 第１の実施形態における正面入射の場合の曲線形状のアパーチャから通過レーザビーム形状を示した図である。
【図５】 第１の実施形態における斜め入射の場合の曲線形状のアパーチャから通過レーザビームの形状を示した図である。
【図６】 第１の実施形態における正面入射の場合のアパーチャ形状の変形例を示した図である。
【図７】 第１の実施形態における斜め入射の場合のアパーチャ形状の変形例を示した図である。
【図８】 第１の実施形態における正面入射の場合のバイナリー形状のアパーチャから出射されたレーザビーム形状を示す図である。
【図９】 第１の実施形態における斜め入射の場合のバイナリー形状のアパーチャから出射されたレーザビーム形状を示す図である。
【図１０】 第１の実施形態におけるアパーチャ形状の変形例を説明する説明図である。
【図１１】 第１の実施形態における曲線形状のアパーチャの変形動作を説明する説明図である。
【図１２】 第２の実施形態の光走査装置の構成を示す構成図である。
【図１３】 第２の実施形態における正面入射の場合のアパーチャ形状例と通過レーザビームの様子を説明する説明図である。
【図１４】 第２の実施形態における斜め入射の場合のアパーチャ形状例と通過レーザビームの様子を説明する説明図である。
【図１５】 第３の実施形態のアパーチャ形状の違いによる光量調整の違いを示す説明図である。
【符号の説明】
１…アパーチャ、２…光源、４…シリンドリカルレンズ、５…回転多面鏡。

Claims (10)

1. 光源と、
   上記光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、
   上記光源と上記偏向反射面との間に設けられるものであり、非平面の遮光部により形成される開口部を有し、上記遮光部が、上記光源からの光の副走査方向の遮光量を主走査方向と光の進行方向の位置によって異なるようにする絞り装置とを備え、
   上記絞り装置が、記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、上記遮光部の設置位置を変動させ、上記遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させて、記録媒体上の光量分布が均一になるように調整可能な可変動調整部を備えることを特徴とする光走査装置。
2. 上記遮光部の主走査方向を含む任意の平面で切断した断面形状が２次元形状であり、この２次元形状とする上記遮光部の上記開口部を通過した光束断面形状が、記録媒体上での光量が強い部分の光を少なくし、光量が弱い部分の光を多くした形状であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 上記光源と上記偏向反射面との間に配置される上記絞り装置は、上記遮光部の有する上記開口部の形状が、主走査方向に交差する方向の幅が走査方向の中央部に比較して走査方向の両端部若しくはいずれか一端部の方が大きくなるような形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光走査装置。
4. 光源からの光を集光するシリンドリカルレンズと、
   上記光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、
   上記シリンドリカルレンズと上記偏向反射面との間に設けられ、面上に位置する開口部の形状が、主走査方向に交差する方向の幅が走査方向の中央部に比較して走査方向の両端部若しくはいずれか一端部の方が大きくなるような形状である、１枚プレートの開口部材と、
   記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、上記開口部材の設置位置を変動させ、及び、上記１枚プレートの開口部材に対して主走査方向にある曲率を与えて２次元形状にして、上記１枚プレートの開口部材の主走査方向を含む任意の平面で切断した断面形状を曲線形状にすることで、記録媒体上の光量分布を均一に調整する可変動調整部と
   を備えることを特徴とする光走査装置。
5. 光源と、
   上記光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、
   上記光源と上記偏向反射面との間に設けられ、面上に位置する開口部の形状が、主走査方向に交差する方向の幅が走査方向の中央部に比較して走査方向の両端部若しくはいずれか一端部の方が大きくなるような形状であり、かつ、主走査方向の断面形状が２次元形状である、１枚プレートの開口部材と、
   記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、上記開口部材の設置位置を変動させ、及び、上記１枚プレートの開口部材に対して主走査方向にある曲率を与えて２次元形状にして、上記１枚プレートの開口部材の主走査方向を含む任意の平面で切断した断面形状を曲線形状にすることで、記録媒体上の光量分布を均一に調整する可変動調整部と
   を備えることを特徴とする光走査装置。
6. 光源と、
   上記光源からの光を記録媒体上に偏向走査する偏向反射面と、
   上記光源と上記偏向反射面との間に設けられるものであり、非平面の遮光部と、上記遮光部により形成される開口部とを有し、上記遮光部が、上記光源からの光の副走査方向の遮光量を主走査方向と光の進行方向の位置によって異なるようにする絞り装置とを備え、
   上記遮光部が、主走査方向回りに所定の角度を与えられて配置させた、少なくとも２以上の非平面の遮光板で構成されるものであり、
   上記非平面の各遮光板を主走査方向回りに所定の角度で傾けることにより、上記開口部を通過した上記光源からの光量を補正する
   ことを特徴とする光走査装置。
7. 上記各遮光板の主走査方向の断面形状が２次元形状であり、上記非平面の各遮光板を主走査方向回りに所定の角度で傾けることにより形成された上記開口部を通過した光束断面形状が、記録媒体上での光量が強い部分の光を少なくし、光量が弱い部分の光を多くした形状であることを特徴とする請求項６に記載の光走査装置。
8. 上記絞り装置が、上記遮光部を構成する上記各遮光板の設置位置を変動、上記各遮光板の傾きの偏向、上記各遮光板の両端又は一端に対する副走査方向回りのモーメントの付与のいずれか又はこれらの組み合わせた調整を行い、記録媒体上の光量分布が均一になるように調整可能な可変動調整部を備えることを特徴とする請求項６又は７に記載の光走査装置。
9. 非平面の遮光部の面上に位置する開口部を有し、この遮光部が、収束・発散光又は平行光の入射光を遮光する位置を、光の断面内の位置によって、光の進行方向で異なるように遮光し、
   記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、上記遮光部の設置位置を変動させ、及び上記遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させる可変動調整部を備え、
   上記可変動調整部による上記遮光部の変動及び変形により、上記開口部を通過した光が照射される所定位置の面上で光量分布を調整することを特徴とする絞り装置。
10. 非平面の遮光部の面上に位置する開口部を有し、この遮光部が、収束・発散光又は平行光の入射光を遮光する遮光量を、光の断面内の位置と光の進行方向の位置によって決定するようにし、
    記録媒体付近に設置したセンサからの光量測定結果に基づいて、上記遮光部の設置位置を変動させ、及び上記遮光部の形状を主走査方向に曲率を持たせた２次元形状に変形させる可変動調整部を備え、
    上記可変動調整部による上記遮光部の変動及び変形により、上記開口部を通過した光が照射される所定位置の面上で光量分布を調整することを特徴とする絞り装置。

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