JPH0650024U - 光走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】光走査のための精度の良い同期用信号を発生さ
せることのできる光走査装置を実現する。 【構成】光源からの光束を周期的に偏向させ、結像レン
ズ系により被走査面上に光スポットとして集光させて光
走査を行う光走査装置であって、結像レンズ系のレンズ
要素として、副走査対応方向に正のパワーを持ち、被走
査面側に設けられる長尺のトーリックレンズ２と、トー
リックレンズ２と被走査面２２との間において、光走査
領域の光走査開始側端部の外側近傍に向かう偏向光束Ｌ
をトーリックレンズに向けて折り返し反射する反射鏡２
４と、反射鏡２４により折り返し反射され、トーリック
レンズ２を再度透過した光束を受光し光走査同期用の信
号を発する受光素子とを有し、トーリックレンズ２の長
手方向端部の、受光素子に入射する光束が往復透過する
同期光検出用部分２Ａの正のパワーを、他の部分２Ｂの
パワーよりも弱く設定し、受光素子に入射する光束が受
光素子の受光面上に光スポットＩＯとして結像するよう
にした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は光走査装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

光源からの光束を周期的に偏向させ、結像レンズ系により被走査面上に光スポ ットとして集光させて光走査を行う光走査装置は光プリンター等に関連して広く 知られている。

【０００３】 このような光走査装置の結像レンズ系は「偏向光束を被走査面上に光スポット として集光させる」ための光学系であり、一般に複数のレンズで構成されるが、 被走査面に近い部分に、副走査対応方向に正のパワーを持つ長尺のトーリックレ ンズが用いられる場合が多い。この長尺のトーリックレンズは、結像レンズ系中 において、結像レンズ系全体としての副走査方向の像面湾曲を補正したり、ある いは光偏向器として用いられる回転多面鏡における所謂「面倒れ」を補正したり する機能を果たす。

【０００４】 一方、被走査面を光スポットにより繰返し光走査する際、各光走査の起点を揃 えるため、周期的に偏向して光走査領域へと向かう偏向光束を光走査領域開始側 の外側近傍で検出し、光走査同期用の信号を発生させることが行われている。

【０００５】 図２は、このような光走査装置を示している。 例えば半導体レーザーである光源１０からの光束はコリメートレンズ１２によ り平行光束化され、副走査対応方向に正のパワーを持つシリンダーレンズ１４を 透過し、光偏向器である回転多面鏡１６の偏向反射面位置に、主走査対応方向に 長い線像として結像する。

【０００６】 回転多面鏡１６の偏向反射面により反射された光束は、結像レンズ系を構成す るレンズ１８，２０により被走査面２２上に光スポットとして集光される。回転 多面鏡１６を矢印方向へ回転させると反射光束は周期的に偏向し、被走査面２２ が繰り返して光走査される。

【０００７】 レンズ１８，２０はｆθレンズを構成し、偏向光束の等角速度的な偏向に拘ら ず、光スポットによる被走査面２２の光走査は等速的となる。レンズ２０は長尺 のトーリックレンズで副走査対応方向にのみ正のパワーを有し、回転多面鏡１６ における面倒れの補正と、副走査方向の像面湾曲補正を行っている。

【０００８】 光走査領域の光走査開始側端部近傍の位置において、レンズ２０と被走査面２ ２との間に反射鏡２４が配備されている。反射鏡２４は、回転多面鏡１６により 偏向され光走査領域へと向かう偏向光束をレンズ２０に向けて反射する。反射さ れた光束はレンズ２０を再度透過し、受光素子２６に入射する。即ち、受光素子 ２６は偏向光束を光走査領域の直前の位置において検出する。

【０００９】 受光素子２６が光束を検知して信号を発すると、偏向光束は信号発生後所定の 微小時間後に光走査領域に達するので、上記信号を基準として光走査の起点を揃 えるのである。

【００１０】 このような光走査装置には以下の如き問題があった。 即ち、受光素子２６に入射する光束は、レンズ２０を往復透過するのでトーリ ックレンズの作用を２回受けることになる。図３に示すように、レンズ２０は副 走査対応方向にのみ正のパワーを有し、偏向光束は被走査面２２上に光スポット として集光されるが、受光素子２６に向かう光束はレンズ２２の正のパワーを２ 回受けることにより、強い「非点収差」を発生させる。

【００１１】 このためレンズ２０から受光素子へ向かう光束は先ず、主走査対応方向に長い 線像Ｉ１として結像し、次いで副走査対応方向に長い線像Ｉ２として結像する。

【００１２】 従来、受光素子２６は、線像Ｉ１，Ｉ２の間の最小錯乱円Ｉの位置に配備され ており、最小錯乱円Ｉの大きさが必ずしも十分に小さくないために、発生する信 号の同期信号としての精度が必ずしも十分ではなかった。

【００１３】 また、受光素子２６を最小錯乱円Ｉの位置でなく線像Ｉ２の位置に配して、よ り高い分解能を得るようにすることも行われているが、この場合は受光素子２６ に入射するのが光束の一部のみで光の利用効率が悪く、高速の光走査の場合に光 束検出精度を十分に高くしようとすると、光源の光出力を大きく設定する必要が あるという問題が生じる。

【００１４】

【考案が解決しようとする課題】

この考案は上述した事情に鑑みてなされたものであって、光走査用の同期のた めの光束から非点収差を除去し、精度の良い同期用の信号を発生させることので きる光走査装置の提供を目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】

この考案の光走査装置は「光源からの光束を周期的に偏向させ、結像レンズ系 により被走査面上に光スポットとして集光させて光走査を行う」光走査装置であ って、長尺のトーリックレンズと、反射鏡と、受光素子とを有する。

【００１６】 「長尺のトーリックレンズ」は、結像レンズ系のレンズ要素であり、副走査対 応方向に正のパワーを持ち、被走査面側に設けられる。 「反射鏡」は、トーリックレンズと被走査面との間において、光走査領域の光 走査開始側端部の外側近傍に向かう偏向光束をトーリックレンズに向けて折り返 し反射する。 「受光素子」は、反射鏡により折り返し反射され、トーリックレンズを再度透 過した光束を受光し、光走査同期用の信号を発する。

【００１７】 トーリックレンズの長手方向端部の、受光素子に入射する光束が往復透過する 「同期光検出用部分」の正のパワーは、他の部分のパワーよりも弱く設定され、 受光素子に入射する光束が受光素子の受光面上に光スポットとして結像するよう なっている。

【００１８】

【作用】

上述のように、この考案においては、トーリックレンズの長手方向端部の同期 光検出用部分の正のパワーが、他の部分よりも弱く設定されているので、同期光 検出用の光束は、この部分を往復２回透過しても強い非点収差を発生させない。

【００１９】

【実施例】

図１は、この考案を図２の光走査装置に適用した実施例の特徴部分を説明する ための図である。 図２に於けるレンズ２０の代わりに設けられる長尺のトーリックレンズ２は、 図１（Ａ）に示すように、光走査領域の光走査開始側の端部が同期光検出用部分 ２Ａとなっている。他の部分である光走査領域用部分２Ｂは、図２のレンズ２０ と同じ光学特性を有する。

【００２０】 同期光検出用部分２Ａの正のパワーは、光走査領域用部分２Ｂのパワーの略１ ／２に設定されている。これを具体的に行うには、レンズ２の一方のレンズ面に おける曲率半径が、同期光検出用部分２Ａにおいて光走査領域用部分２Ｂにおけ る曲率半径の略２倍になるようにすれば良い。

【００２１】 このように、同期光検出用部分２Ａにおける正のパワーが光走査領域用部分２ Ｂにおけるパワーのほぼ１／２であるため、図１（Ｂ）に示すように、同期光検 出用の偏向光束Ｌは、同期光検出用部分２Ａを往復透過することで、他の部分２ Ｂを１回透過したのと略同様のレンズ作用を受けることになる。従って、偏向光 束Ｌは反射鏡２４の反射面に関し、被走査面２２と等価な位置に光スポットＩＯ を結像することになるので、この光スポットＩＯの結像位置に受光素子を配備す ることにより、光走査同期用の良好な信号を発生させることができる。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば新規な光走査装置を提供できる。この考案は 上記の如き構成となっているので、光走査同期用の極めて精度良い信号を発生す ることができ、高密度・高速の良好な光書き込み記録が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の１実施例を説明するための図であ
る。

【図２】この考案を適用できる光走査装置の１例を説明
するための図である。

【図３】解決課題を説明するための図である。

【符号の説明】

２ 長尺のトロイダルレンズ ２Ａ 同期光検出用部分 ２Ｂ 光走査領域用部分（他の部分） ２４ 反射鏡

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光源からの光束を周期的に偏向させ、結像
   レンズ系により被走査面上に光スポットとして集光させ
   て光走査を行う光走査装置であって、 結像レンズ系のレンズ要素として、副走査対応方向に正
   のパワーを持ち、被走査面側に設けられる長尺のトーリ
   ックレンズと、 上記トーリックレンズと被走査面との間において、光走
   査領域の光走査開始側端部の外側近傍に向かう偏向光束
   をトーリックレンズに向けて折り返し反射する反射鏡
   と、 上記反射鏡により折り返し反射され、上記トーリックレ
   ンズを再度透過した光束を受光し、光走査同期用の信号
   を発する受光素子とを有し、 上記トーリックレンズの長手方向端部の、上記受光素子
   に入射する光束が往復透過する同期光検出用部分の正の
   パワーを他の部分のパワーよりも弱く設定し、上記受光
   素子に入射する光束が受光素子の受光面上に光スポット
   として結像するようにしたことを特徴とする光走査装
   置。