JPH03168610A

JPH03168610A - 光偏向装置

Info

Publication number: JPH03168610A
Application number: JP1308695A
Authority: JP
Inventors: Takafumi Matsunami; 松浪　隆文; Tsutomu Hamada; 力浜田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-11-28
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1991-07-22

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。

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。

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
構成図である。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ＷＩ．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。

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。

以下従来例の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
り付けられている。゛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
位させる方法によって代替するには、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を必要と
し、そのために可動部の質量がさらに増すという問題点
を有していた。

また、電磁コイルを用いて光軸方向に駆動させる方式で
は、可動部の１次共振点が走査周期より十分小さい場合
は発振の問題から十分な変位量が得られないし、共振を
利用して駆動させる場合でも変動量は大きいが可動部の
支持体が硬くなるため駆動中心ずれの補正に大電流を要
するという問題があった。

課題を解決するための手段上記問題点を解決ｙ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第１の圧電アクチュエータと、
前記レーザ光源又は前．記レンズを副走査方向に変位さ
せる第２の圧電アクヂュエー夕とを有する構戒としたも
のである。

作　　　用本発明によれば、第１の圧電アクチュエータにより、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小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、特に積層形の圧電素
子を前記光軸方向の可動部の支持部と前記レーザ光源ま
たはレンズとの間に位置させ、光軸方向に駆動すること
によりレーザ光源またはレンズの変位量を拡大すること
が出来る。さらに該可動部の支持体を副走査方向に第２
の圧電アクチュエータにより駆動することで、走査方向
及び副走査方向の走査線補正をレーザ光源あるいはレン
ズにより行なうことができ、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送置の概略構成を示す。

１０はレーザ光源、１１はレンズアクチュエータ、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ュエータ部の概略
構成を示す斜視図である。ｌ４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を介して支持するレンズ支持
体、ｌ７は積層型の圧電素子、１８は副走査方向の変位
を許す副走査方向支持バネ、１９はレンズ１４を副走査
方向に駆動する積層型の圧電素子である。第３図は本発
明の光偏向装置のアクチュエータ部の概略構成を示す断
面図である。

光軸方向支持バネ１５は板状のバネであり、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取
り付けられている。副走査方向支持バネ１８は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
取り付けられている。

上記の構戒において、レーザ光源１０から出射されたレ
ーザ光は、レンズ１４を通り回転多面鏡１２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ｌ１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ヂュエータ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、発熱やヒステ
リシスの小さな振動方法にする必要がある。

そこで、本実施例では光軸方向の可動部はレンズ１４と
レンズ支持体１６のみとし、さらに積層型圧電素子１７
をレンズ１４と支持バネ１５の間に位置させレンズ支持
体１６の微小領域にのみ駆動力を与えることにより圧電
素子の変位量を拡大してレンズ１４に伝えている。

また、副走査方向は変位量は小さいが光軸方向の可動部
や支持体を一体に駆動させるため，光軸方向と同様に駆
動力の大きい積層型の圧電素子を用い副走査方向支持バ
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。

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。

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
させる第１の圧電アクチュエータと、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第２の圧電アク
チュエータとを組み合わせることにより、高い周波数で
大きな変位を精度よく与えることができ、ｆθレンズ群
を省略した光偏向装置を実現することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光偏向装置の実施例を示す斜視図、第
２図はアクチュエータ部の概略構戒を示す斜視図、第３
図はアクチュエータ部の概略構成を示す断面図、第４図
は従来の光偏向装置の構或図、第５図は従来のレンズア
クチュエータの断面図、第６図は圧電素子を用いた従来
のアクチュ工一夕の斜視図である。１０・・・・・・レーザ光源、１２・・・・・・回転多
面鏡、１３・・・・・・被走査面、１４・・・・・・レ
ンズ、ｉ５・・・・・・光軸方向支持バネ、１７・・・
・・・光軸方向圧電素子、１８・・・・・・副走査方向
支持バネ、１９・・・・・・副走査方向圧電素子。

Claims

【特許請求の範囲】

（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を有する光偏向装置において
、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第１の圧
電アクチュエータと、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第２の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第２のアクチュエー
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。
（３）前記光軸方向に変位させる第１のアクチュエータ
は、前記レーザ光源または前記レンズと、光軸方向の可
動部の支持部との間に位置し、アクチュエータの変位量
を拡大して前記レーザ光源または前記レンズに伝達する
ことを特徴とする請求項１記載の光偏向装置。