JPH03120509A - 光偏向装置 - Google Patents
光偏向装置Info
- Publication number
- JPH03120509A JPH03120509A JP1259207A JP25920789A JPH03120509A JP H03120509 A JPH03120509 A JP H03120509A JP 1259207 A JP1259207 A JP 1259207A JP 25920789 A JP25920789 A JP 25920789A JP H03120509 A JPH03120509 A JP H03120509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- light source
- laser light
- laser beam
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は例えばレーザプリンターやレーザ複写機におけ
るレーザ光を偏向手段で走査する光偏向装置に関するも
のである。
るレーザ光を偏向手段で走査する光偏向装置に関するも
のである。
従来の技術
従来より、レーザ光源を用いた偏向装置が知られている
。第４図は、公知のレーザプリンタ用の偏向装置を示す
攻勢図である。同図において、レーザ光源１から射出さ
れたレーザビームはコリメータレンズ２を通って、偏向
手段としての回転多面鏡３により反射され、トーリック
面を有するｆθレンズ群４により感光体ドラム等の被走
査面５に結像される。
。第４図は、公知のレーザプリンタ用の偏向装置を示す
攻勢図である。同図において、レーザ光源１から射出さ
れたレーザビームはコリメータレンズ２を通って、偏向
手段としての回転多面鏡３により反射され、トーリック
面を有するｆθレンズ群４により感光体ドラム等の被走
査面５に結像される。
ｆθレンズ群４はレーザビームが被走査面上を等速に走
査できるようにすると共に常に被走査面上に結像させる
働きをも持っている。また、回転多面鏡３の倒れによる
レーザビームの副走査方向（走査方向と直角に交わる方
向）のぶれもこのｆθレンズ群４で補正される。
査できるようにすると共に常に被走査面上に結像させる
働きをも持っている。また、回転多面鏡３の倒れによる
レーザビームの副走査方向（走査方向と直角に交わる方
向）のぶれもこのｆθレンズ群４で補正される。
しかし、ｆθレンズ群４のように光学素子を増やすこと
はコスト、組立精度の面で問題があった。また、ｆθレ
ンズ群４では走査方向及び副走査方向の変動をすべて補
正することは不可能であるという問題を有していた。
はコスト、組立精度の面で問題があった。また、ｆθレ
ンズ群４では走査方向及び副走査方向の変動をすべて補
正することは不可能であるという問題を有していた。
このため、例えば特開昭５９−１１６６０３号に開示さ
れているようなレンズあるいはレーザ光源を直接変位さ
せる方式が考えられていた。以下図面を参照しながら説
明する。第５図は、光源移動アクチュエータの構成断面
図である。６はレンズ、７はレーザ光源、８はレーザ光
源７がほぼ中央付近に取り付けられた可動部である。第
６図は、可動部８の要部を示す斜視図である。可動部８
には圧電素子９が取り付けられたてる。外部から圧電素
子９に駆動電圧を印加し、圧電素子９に伸縮が起こるの
を利用してレーザ光源７を光軸方向に変位させ、被走査
面に常に結像させるようにしている。上述した光源移動
アクチュエータによりｆθレンズ群の主要機能の一つで
ある結像位置誤差の補正が達成できる。
れているようなレンズあるいはレーザ光源を直接変位さ
せる方式が考えられていた。以下図面を参照しながら説
明する。第５図は、光源移動アクチュエータの構成断面
図である。６はレンズ、７はレーザ光源、８はレーザ光
源７がほぼ中央付近に取り付けられた可動部である。第
６図は、可動部８の要部を示す斜視図である。可動部８
には圧電素子９が取り付けられたてる。外部から圧電素
子９に駆動電圧を印加し、圧電素子９に伸縮が起こるの
を利用してレーザ光源７を光軸方向に変位させ、被走査
面に常に結像させるようにしている。上述した光源移動
アクチュエータによりｆθレンズ群の主要機能の一つで
ある結像位置誤差の補正が達成できる。
発明が解決しようとする課題
ところが、最近のレーザプリンタの高速化、高解像度化
によって、ｆθレンズ群をレーザ光源あるいはレンズを
変位させる方法に転換するには、該変位量を光軸方向に
は１０〜５０μｍ程度、副走査方向には約１μｍ程度確
保する必要がある。
によって、ｆθレンズ群をレーザ光源あるいはレンズを
変位させる方法に転換するには、該変位量を光軸方向に
は１０〜５０μｍ程度、副走査方向には約１μｍ程度確
保する必要がある。
前記圧電素子９を用いた場合、ヒステリシスや温度によ
る同一印加電圧での変位量の変化が大きく、また板状の
圧電素子では駆動力が小さいため複数の圧電素子９を必
要とし、そのために可動部８の質量がさらに増すという
問題点を有していた。
る同一印加電圧での変位量の変化が大きく、また板状の
圧電素子では駆動力が小さいため複数の圧電素子９を必
要とし、そのために可動部８の質量がさらに増すという
問題点を有していた。
また、副走査方向にレンズあるいはレーザ光源を変位さ
せる場合、必要な変位量は小さいものの前記可動部に光
軸方向と副走査方向の両方向に変位させる駆動機構をつ
け加えるのは、光軸方向の駆動力の点から問題があった
。
せる場合、必要な変位量は小さいものの前記可動部に光
軸方向と副走査方向の両方向に変位させる駆動機構をつ
け加えるのは、光軸方向の駆動力の点から問題があった
。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明は、レーザ光源又は
前記レーザ光源と前記偏向手段との間に位置するレンズ
を光軸方向に変位させる電磁アクチユエータと、前記レ
ーザ光源又は前記レンズを副走査方向に変位させる圧電
アクチュエータとを有する構成としたものである。
前記レーザ光源と前記偏向手段との間に位置するレンズ
を光軸方向に変位させる電磁アクチユエータと、前記レ
ーザ光源又は前記レンズを副走査方向に変位させる圧電
アクチュエータとを有する構成としたものである。
作 用
本発明によれば、電磁アクチユエータにより、光軸方向
はレーザ光源あるいはレンズと、その保持体、及びコイ
ルからなる必要最少限の可動部質量で精密に駆動するこ
とができ、さらに圧電素子、得に積層形の圧電素子によ
り、好ましくは前記光軸方向の可動部と該可動部の支持
体を一体に、副走査方向に駆動することで、走査方向及
び副走査方向の補正をレンズあるいはレーザ光限により
行うことができ、ｆθレンズ群は不用となる。
はレーザ光源あるいはレンズと、その保持体、及びコイ
ルからなる必要最少限の可動部質量で精密に駆動するこ
とができ、さらに圧電素子、得に積層形の圧電素子によ
り、好ましくは前記光軸方向の可動部と該可動部の支持
体を一体に、副走査方向に駆動することで、走査方向及
び副走査方向の補正をレンズあるいはレーザ光限により
行うことができ、ｆθレンズ群は不用となる。
実施例
以下本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第１図に本発明に係わる光偏向装置の概略構成を示す。
１０はレーザ光源、１１はレンズアクチニエータ、１２
は回転多面鏡、１３は感光ドラム等・の被走査面である
。第２図は本発明の光偏向装置のアクチェヱータ部の概
略構成を示す斜視図である。１４はレンズ、１５はレン
ズ１４の光軸方向の変位を許す光軸方向支持バネ、１６
はレンズ１４を支持バネ１５を解して支持する支持体、
１７は支持体１６を副走査方向に駆動する積層型の圧電
素子、１８は支持体１６を副走査方向の変位を許して支
持する副走査方向支持バネ、１９はレンズ１４を光軸方
向に駆動する電磁アクチユエータである。
は回転多面鏡、１３は感光ドラム等・の被走査面である
。第２図は本発明の光偏向装置のアクチェヱータ部の概
略構成を示す斜視図である。１４はレンズ、１５はレン
ズ１４の光軸方向の変位を許す光軸方向支持バネ、１６
はレンズ１４を支持バネ１５を解して支持する支持体、
１７は支持体１６を副走査方向に駆動する積層型の圧電
素子、１８は支持体１６を副走査方向の変位を許して支
持する副走査方向支持バネ、１９はレンズ１４を光軸方
向に駆動する電磁アクチユエータである。
第３図はレンズ１４を光軸方向に駆動する電磁アクチユ
エータ１９の断面図である。レンズ１４はレンズホルダ
ー２０に保持され、またレンズホルダー２０の側面には
コイル２１が取り付けにれ、磁気回路２２が発生する磁
束と鎖交するように位置している。
エータ１９の断面図である。レンズ１４はレンズホルダ
ー２０に保持され、またレンズホルダー２０の側面には
コイル２１が取り付けにれ、磁気回路２２が発生する磁
束と鎖交するように位置している。
光軸方向支持バネ１５は２枚の板状のバネであり、レン
ズ１４が光軸方向に変位するように光軸方向に対して垂
直にしかも間隔をおいて重心を支持するようレンズホル
ダー２０に取り付けられている。副走査方向支持バネ１
８も２枚の板状の支持バネであり、レンズ１４が副走査
方向に変位するように副走査方向に対して垂直に、しか
も間隔をおいて重心を支持するよう取り付けられている
。
ズ１４が光軸方向に変位するように光軸方向に対して垂
直にしかも間隔をおいて重心を支持するようレンズホル
ダー２０に取り付けられている。副走査方向支持バネ１
８も２枚の板状の支持バネであり、レンズ１４が副走査
方向に変位するように副走査方向に対して垂直に、しか
も間隔をおいて重心を支持するよう取り付けられている
。
上記の構成において、レーザ光源１０から出射されたレ
ーザ光は、レンズ１４を逼り回転多面鏡２０により反射
され被走査面上で結像する。被走査面上で必ず結像させ
るためにレンズ１４をレンズアクチュエータ１１により
光軸方向に変位させ、また、回転多面鏡の面倒れやその
他の構成部品の温度や振動による副走査方向へのレーザ
光のずれをレンズアクチュエータ１１によりレンズ１４
を副走査方向に変位させることで補正することができる
。
ーザ光は、レンズ１４を逼り回転多面鏡２０により反射
され被走査面上で結像する。被走査面上で必ず結像させ
るためにレンズ１４をレンズアクチュエータ１１により
光軸方向に変位させ、また、回転多面鏡の面倒れやその
他の構成部品の温度や振動による副走査方向へのレーザ
光のずれをレンズアクチュエータ１１によりレンズ１４
を副走査方向に変位させることで補正することができる
。
しかし、レンズ１４を光軸方向に５００Ｈｚ以上の高い
周波数で、しかも１０〜５０μｍ程度を精度よく変位さ
せるには可動部の質量をできるだけ抑え、ヒステリシス
や温度依存の小さな駆動方向にする必要がある。
周波数で、しかも１０〜５０μｍ程度を精度よく変位さ
せるには可動部の質量をできるだけ抑え、ヒステリシス
や温度依存の小さな駆動方向にする必要がある。
そこで、本実施例では光軸方向の可動部はレンズ１４と
レンズホルダー２０とコイル２１のみとし、さらに光軸
方向支持バネ１５の光軸方向の共振点をレンズの駆動周
波数近傍に設定することで小さな駆動力で大きな変位量
を得ることが出来る。
レンズホルダー２０とコイル２１のみとし、さらに光軸
方向支持バネ１５の光軸方向の共振点をレンズの駆動周
波数近傍に設定することで小さな駆動力で大きな変位量
を得ることが出来る。
また、副走査方向は変位量は小さいが光軸方向の可動部
や支持体１６を一体に駆動させるため、駆動力の大きい
積層型の圧電素子を支持体１６に取り付は副走査方向支
持バネ１８により副走査方向に効率よく変位させること
が出来る。
や支持体１６を一体に駆動させるため、駆動力の大きい
積層型の圧電素子を支持体１６に取り付は副走査方向支
持バネ１８により副走査方向に効率よく変位させること
が出来る。
なお、上記実施例では支持体１６はコの字形にしたが、
可動部の周囲を取り組むような箱型でも良いし、副走査
方向支持バネを副走査方向に垂直な面内で支持体１６の
周囲に配置して良いことは言うまでもない。
可動部の周囲を取り組むような箱型でも良いし、副走査
方向支持バネを副走査方向に垂直な面内で支持体１６の
周囲に配置して良いことは言うまでもない。
また、レンズを駆動させずにレーザ光源を駆動してもよ
い。
い。
発明の効果
以上のように本発明によれば、レーザ光源又はレーザ光
源と偏向手段との間に位置するレンズを光軸方向に変位
させる電磁アクチュエータと、前記レーザ光源又は前記
レンズを副走査方向に変位させる圧電アクチュエータと
を組み合わせることにより０、高い周波数で大きな変位
を精度よく与えることでき、ｆθレンズ群を用いずに光
偏向装置を実現することが出来る。
源と偏向手段との間に位置するレンズを光軸方向に変位
させる電磁アクチュエータと、前記レーザ光源又は前記
レンズを副走査方向に変位させる圧電アクチュエータと
を組み合わせることにより０、高い周波数で大きな変位
を精度よく与えることでき、ｆθレンズ群を用いずに光
偏向装置を実現することが出来る。
第１図は本発明の光偏向装置の一実施例を示す斜視図、
第２図はレンズアクチュエータの概略構成を示す斜視図
、第３図は電磁アクチニエータの断面図、第４図は従来
の光偏向装置の概略構成を示す斜視図、第５図は従来の
圧電素子を用いたレンズアクチュエータの断面図、第６
図は同要部の斜視図である。 １０・・・・・・レーザ光源、１１・・・・・・レンズ
アクチュエータ、１２・・・・・・回転多面鏡、１３・
・・・・・被走査面、１４・・・・・・レンズ、１５・
・・・・・光軸方向支持バネ、１６・・・・・・支持体
、１７・・・・・・圧電素子、１８・・・・・・副走査
方向支持バネ、１９・・・・・・電磁アクチュエータ。 ２（−一一コイル −一 ＋？ 臥
第２図はレンズアクチュエータの概略構成を示す斜視図
、第３図は電磁アクチニエータの断面図、第４図は従来
の光偏向装置の概略構成を示す斜視図、第５図は従来の
圧電素子を用いたレンズアクチュエータの断面図、第６
図は同要部の斜視図である。 １０・・・・・・レーザ光源、１１・・・・・・レンズ
アクチュエータ、１２・・・・・・回転多面鏡、１３・
・・・・・被走査面、１４・・・・・・レンズ、１５・
・・・・・光軸方向支持バネ、１６・・・・・・支持体
、１７・・・・・・圧電素子、１８・・・・・・副走査
方向支持バネ、１９・・・・・・電磁アクチュエータ。 ２（−一一コイル −一 ＋？ 臥
Claims (2)
- （１）レーザ光源と、該レーザ光源より出射する光ビー
ムを偏向させる偏向手段と、前記光ビームの光走査位置
検出手段とを有する光偏向装置におけて、前記レーザ光
源又は前記レーザ光源と前記偏向手段との間に位置する
レンズを光軸方向に変位させる電磁アクチュエータと、
前記レーザ光源又は前記レンズを副走査方向に変位させ
る圧電アクチュエータとを有することを特徴とする光偏
向装置。 - （２）前記副走査方向に変位させる圧電アクチュエータ
は、前記光軸方向に変位する前記レーザ光源又は前記レ
ンズを含む可動部と該可動部の支持部を一体に駆動させ
ることを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259207A JPH03120509A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 光偏向装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1259207A JPH03120509A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 光偏向装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03120509A true JPH03120509A (ja) | 1991-05-22 |
Family
ID=17330880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1259207A Pending JPH03120509A (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | 光偏向装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03120509A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287125A (en) * | 1991-08-05 | 1994-02-15 | Xerox Corporation | Raster output scanner with process direction spot position control |
| US5557452A (en) * | 1995-02-06 | 1996-09-17 | University Of Hawaii | Confocal microscope system |
| US10479018B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-11-19 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and methods |
| US11123799B2 (en) | 2013-06-11 | 2021-09-21 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and method |
| US11478856B2 (en) | 2013-06-10 | 2022-10-25 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1259207A patent/JPH03120509A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287125A (en) * | 1991-08-05 | 1994-02-15 | Xerox Corporation | Raster output scanner with process direction spot position control |
| US5557452A (en) * | 1995-02-06 | 1996-09-17 | University Of Hawaii | Confocal microscope system |
| US11478856B2 (en) | 2013-06-10 | 2022-10-25 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
| US11123799B2 (en) | 2013-06-11 | 2021-09-21 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and method |
| US10479018B2 (en) | 2015-03-30 | 2019-11-19 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and methods |
| US11446863B2 (en) | 2015-03-30 | 2022-09-20 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and methods |
| US11780161B2 (en) | 2015-03-30 | 2023-10-10 | Renishaw Plc | Additive manufacturing apparatus and methods |
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