JPH0441807B2 - - Google Patents

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JPH0441807B2
JPH0441807B2 JP58128933A JP12893383A JPH0441807B2 JP H0441807 B2 JPH0441807 B2 JP H0441807B2 JP 58128933 A JP58128933 A JP 58128933A JP 12893383 A JP12893383 A JP 12893383A JP H0441807 B2 JPH0441807 B2 JP H0441807B2
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JP
Japan
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ultrasonic
optical
laser beam
angle
deflector
Prior art date
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Application number
JP58128933A
Other languages
English (en)
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JPS6021031A (ja
Inventor
Norihisa Ito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
Application filed by Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd filed Critical Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Priority to JP12893383A priority Critical patent/JPS6021031A/ja
Publication of JPS6021031A publication Critical patent/JPS6021031A/ja
Publication of JPH0441807B2 publication Critical patent/JPH0441807B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
    • G02F1/33—Acousto-optical deflection devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばレーザプリンタの感光体上
に、レーザビームをオンオフさせながら走査する
ためのビーム走査装置に係り、特にプリンタのカ
ラー化を可能とする2ビーム走査装置に関する。
第1図は従来のこの種ビーム走査装置の構成例
を示すものである。HeNeレーザ光源11を出た
レーザビームは集光レンズ12を経て超音波光変
調器13に入る。第2図は超音波光変調器13の
原理図であつて、光変調素子の結晶14に特定の
方向から超音波15を当てると、レーザビームが
入射方向〓の2倍の角度(2〓)にブラグ
(Bragg)回折する。この回折角2〓は、超音波
の音速vと超音波周波数fおよびレーザビームの
波長〓によつて定まる(2〓=〓f/v)。した
がつて超音波をオンオフしてやると、超音波光変
調器13から出ていくレーザビームが0次方向と
1次方向に切り換わり、例えば0次光をカツトす
るようにマスキングしておくと、レーザビームに
オンオフが生じることとなる。集光レンズ12は
レーザビーム径dを所望の応答時間(d/v)
を実現する径にまで縮小させるためのものであ
る。
超音波光変調器13を出たレーザビームは、コ
リメータレンズ16を経て再び平行ビームとさ
れ、次いでビームエキスパンダ17によりその径
を拡大される。ビームエキスパンダ17は2組の
レンズ17a,17bから成るもので、原理的に
は望遠鏡を逆に用いたのに相当する。そしてこの
ビームエキスパンダ17を出たレーザビームは、
回転するポリゴン鏡18の反射面19で反射した
後、f〓レンズ20を経て感光体ドラム21に到
達し、上記超音波光変調器13で生じたオンオフ
に従い、感光体ドラム21上にオンオフのスポツ
トの列、つまり走査ライン22を描く。この走査
ライン22は例えば、感光体ドラム21を構成す
る感光体の帯電、非帯電の分布を生じさせるもの
であり、回転するポリゴン鏡18の一つの反射面
19の一つにつき感光体ドラム21の軸方向に一
本の走査ライン22が生じる。そしてポリゴン鏡
18が連続して回転し、かつ感光体ドラム21が
回転する結果、感光体ドラム21上には連続した
走査ライン22による潜像パターンが形成され
る。感光体ドラム21には例えばその後帯電した
現像剤が供給され、感光体の帯電、非帯電を利用
した印刷の常法に従い印刷が行なわれる。なお第
1図の符号23は、レーザビームの光路を屈曲さ
せるためのミラーを示す。
上記ビームエキスパンダ17によりレーザビー
ムの径を拡大するのは、感光体ドラム21に到達
するビーム径を、該感光体ドラム21に応じた適
当な大きさにするためである。このビーム径は例
えば感光体ドラム21の材質、感光体ドラム21
上で生じるコロナ放電等の要素により最適径が定
まる。またf〓レンズ20は、通常の写真レンズ
や、フーリエ変換レンズと異なり、焦点距離f、
入射角〓に対し、その像高yがy=f〓となる特
性があり、このためポリゴン鏡18で反射される
レーザビーム像をリニアに感光体ドラム21上に
再現することができるので、この種の印刷用の光
学系に広く用いられている。
ところで、この従来の光学系は、単色(通常、
黒)の印刷のみを目的に構成されている。つまり
従来のレーザビームプリンタは単色印刷のみに用
いられており、これをカラー化する場合に上記従
来の光学系をそのまま利用することはできなかつ
た。
本発明は、上記従来の光学系の主要部分はその
まま利用しつつ、カラー印刷に対応できる光学系
を目的になされたもので、上記従来の光学系にお
いて超音波光変調器と回転ポリゴン鏡の間に、レ
ーザビームを所定の周期で二方向に分離する超音
波光偏向器を配設し、この超音波光偏向器により
分離された2ビームで、上記感光体上に2本の走
査ラインを形成することを特徴としている。この
2本の走査ラインをそれぞれ異なる色用に用い、
かつこの2ビーム走査装置を2組用いることによ
つて、レーザプリンタのカラー化が可能となる。
以下図示実施例について本発明を説明する。第
3図、第4図は本発明に係る2ビーム走査装置の
実施例を示すもので、第1図と同一の構成要素に
はこれと同一の符号を付してある。符号30は本
発明において加えた超音波光偏向器、31は超音
波光偏向器30により分離されたビームの分離角
を拡大して本発明をより効果的にするために設置
した光角度増幅器であり、両者は、コリメートレ
ンズ16とビームエキスパンダ17の間に設置さ
れている。
超音波光偏向器30は、原理的には超音波光変
調器13と同一の構成からなるものであるが、レ
ーザビームを回折させる応答速度を超音波光変調
器13に比してはるかに遅くすることにより、回
折角を大きくとつた点において超音波光変調器1
3とは異なつている。このような性質は、具体的
には、偏向器を構成する素子の結晶軸方向を変え
ることによつて得られている。この超音波光偏向
器30がさらに超音波光変調器13と異なる点
は、ブラグ回折したレーザビームも感光体ドラム
21上へ照射されることである。超音波光変調器
13においてはプラグ回折したレーザビームはマ
スキングされているため、感光体ドラム21には
到達しない。そして超音波光偏向器30における
ブラグ回折は、感光体ドラム21上に走査ライン
22が1本描かれる毎に生じるようにタイミング
がとられている。このタイミングは、ポリゴン鏡
18の回転数、反射面19の面数等の要素に応じ
てとることができるが、さらに感光体ドラム21
の軸方向の入射側にビームセンサを設け、このセ
ンサにビームが入射されたときに、回折が生じる
ように超音波光偏向器30へ与える超音波を制御
するようにしてもよい。
このように超音波光偏向器30によりレーザビ
ームを所定の周期で偏向させると、感光体ドラム
21上には距離l(第4図)隔てて2本の走査ラ
イン22が交互に描かれる。したがつて例えばこ
の2本の一方を赤用、他方を青用とし、さらにこ
の2ビーム走査装置をもう一基設けて黄用および
スミ用の走査ライン22を描けば、両者を合わせ
ることにより、カラー印刷ができる。このカラー
印刷は具体的には例えば2走査ラインをオンオフ
の極性を変えた正負帯電により帯電させること、
あるいは二色現像のうちはじめにする現像はトナ
ーと接触させず非接触で現像すること等により実
現することができるが、本発明はこの印刷手法は
問うものではない。
光角度増幅器31は、超音波光偏向器30によ
るレーザビームの分離角が、ビームエキスパンダ
17との関係で十分にとれない場合に必要なもの
である。前述のようにビームエキスパンダ17は
レーザビーム径を拡大するものであるが、ビーム
径を拡大すると、その前段階で2ビームに分離さ
れているビームの分離角は小さくなるという性質
がある。すなわち第5図において、ビームエキス
パンダ17へ入射する2ビームB1,B2の分離
角を〓2、ビームエキスパンダ17から出射する
2ビームの分離角を〓3とすると、ビームエキス
パンダ17の倍率をmとして 〓3(1/m)・〓2 なる関係がある。このため超音波光偏向器30に
よる分離角が小さい場合には、ポリゴン鏡18に
入射する2ビームにカラー化に必要な分離角が得
られないという場合が生じる。光角度増幅器31
は、このような事態を防止するため、ビームエキ
スパンダ17への入射前においてビームの分離角
を拡大(増幅)するために設けたものである。
第6図は、この光角度増幅器31の具体例を示
す。この光角度増幅器31は2枚の反射鏡32,
33から構成されており、この反射鏡32,33
の間に光軸を通る第一のビームB1を通過させる
空間が形成されている。反射鏡32,33は、他
の1本のビームを反射させ、その反射角により元
の1本のビームとの分離角を増大させる作用をす
る。いま反射鏡32,33の間を通過するビーム
B1と、反射鏡32,33で反反射するビームB
2との、この光角度増幅器31への入射前の分離
角〓1が2.7゜であるとすると、反射鏡32,33の
反射面がビームB1に垂直な面となす角をそれぞ
れ16.35゜、22.5゜とすれば、この光角度増幅器31
を出ていく2ビームの分離角〓2は15゜となる。こ
のように反射鏡32,33の角度を適当に設定す
ることによつて分離2ビームの分離角を増大する
ことができる。また図示例では反射鏡33の角度
を調節可能とすることにより、増幅角を変えるこ
とができる。
この光角度増幅器31は超音波光偏向器30に
よつて得られる2ビームの分離角が大きい場合に
は理論的に必要ないが、現在のところ超音波光偏
向器30によつては高々数度の分離角しか得られ
ていない。したがつて光角度増幅器31を用いる
必要性は高いが、分離角を大きくとれる超音波光
偏向器30が得られれば、光角度増幅器31は不
要となる。
なお超音波光偏向器30によつて分離し、光角
度増幅器31によりその分離角を増大させた2ビ
ームB1,B2の一方、例えばビームB1は、第
7図に実線で示すようにf〓レンズ20の光軸を
含む平面を通過するが、ビームB2は破線で示す
ようにf〓レンズ20の光軸を含まない平面を通
過する。このためビームB2による走査ライン2
2は、図に誇張して示すように直線とならず彎曲
するが、この彎曲は超音波光偏向器30によるブ
ラグ回折角を調節することにより、補正すること
ができるから、実用上支障は生じない。同様にポ
リゴン鏡18の反射面19の面倒れ誤差も走査ラ
イン22のピツチ誤差を生じさせるが、この誤差
も超音波光偏向器30により補正することができ
る。
なお上記実施例は、2本に分離させたビームを
感光体ドラム上に照射する場合を例にして本発明
を説明したものであるが、本発明は感光体以外の
照射体にレーザビームを照射する場合にも同様に
適用できる。つまり照射体に照射するレーザビー
ムを2本に分離させる場合のすべてに適用可能で
ある。
以上のように本発明は、単一のレーザ光源から
出たレーザビームを超音波光変調器によつてオン
オフ変調し、このオンオフ変調されたレーザビー
ムを別の超音波光偏向器によつて2ビームに分離
するようにしたものであるから、例えばこの2ビ
ームにより異なる色用の走査ラインを描くことが
でき、レーザビームプリンタのカラー化を図るこ
とができる。そして本発明は、レーザビームのオ
ンオフ変調と、レーザビームの分割とを、別々の
超音波変調器によつて行なつているから、オンオ
フ変調速度を高めるという要求と、分割ビームの
距離を必要に応じて大きくするという要求を同時
に満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のレーザビームプリンタに用いら
れている光学系の例を示す平面図、第2図は超音
波光変調器の作用を示す模式図、第3図は本発明
の2ビーム走査光学系の実施例を示す平面図、第
4図は同要部の斜視図、第5図はビームエキスパ
ンダによるビーム分離角の減少現象を説明する光
路図、第6図は光角度増幅器の例を示す光路図、
第7図はf〓レンズによる2ビームの走査ライン
の彎曲の状態を模式的に示す斜視図である。 11……HeNeレーザ光源、12……集光レン
ズ、13……超音波光変調器、16……コリメー
トレンズ、17……ビームエキスパンダ、18…
…回転ポリゴン鏡、19……反射面、20……f
〓レンズ、21……感光体ドラム、22……走査
ライン、30……超音波光偏向器、31……光角
度増幅器、32,33……反射鏡。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 レーザ光源; このレーザ光源からのレーザビームをオンオフ
    変調する超音波光変調器; オンオフされたレーザビーム偏向させて、二方
    向に分離する超音波光偏向器;および、 この分離された2ビームを照射体上に走査する
    ビーム走査手段; を備えたことを特徴とする2ビーム走査装置。 2 特許請求の範囲第1項において、超音波光偏
    向器の後方には、該超音波光偏向器によつて分離
    されたレーザビームの分離角を拡大する光角度増
    幅器が配設されている2ビーム走査装置。
JP12893383A 1983-07-15 1983-07-15 2ビ−ム走査装置 Granted JPS6021031A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12893383A JPS6021031A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 2ビ−ム走査装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP12893383A JPS6021031A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 2ビ−ム走査装置

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Publication Number Publication Date
JPS6021031A JPS6021031A (ja) 1985-02-02
JPH0441807B2 true JPH0441807B2 (ja) 1992-07-09

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ID=14996987

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JP12893383A Granted JPS6021031A (ja) 1983-07-15 1983-07-15 2ビ−ム走査装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8610984B2 (en) 1994-09-06 2013-12-17 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus

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US7139447B1 (en) * 2001-04-21 2006-11-21 Santanu Basu Angular dispersion amplification method and apparatus for optical demultiplexing

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US8681406B2 (en) 1994-09-06 2014-03-25 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus

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JPS6021031A (ja) 1985-02-02

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