JPH11264952A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
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- JPH11264952A JPH11264952A JP10085006A JP8500698A JPH11264952A JP H11264952 A JPH11264952 A JP H11264952A JP 10085006 A JP10085006 A JP 10085006A JP 8500698 A JP8500698 A JP 8500698A JP H11264952 A JPH11264952 A JP H11264952A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被走査面上で印字条件に適応したスポット形
状を形成し、また同一の光偏向器を用いてもスポット形
状を変化させることができる光走査装置を得ること。 【解決手段】 光源手段1aから射出された光束を第1
の光学系1bにより主走査断面内において略平行光束に
して光偏向器3に導光し、該光偏向器で反射偏向された
光束を第2の光学系4により被走査面5上に導光し、該
被走査面上を光走査する光走査装置において、該第1の
光学系によって形成される光束の光束幅は主走査断面内
において、該光偏向器の偏向面の幅より広くなるように
形成され、該光偏向器の偏向面の反射率は該偏向面内で
不均一となるように設定されていること。
状を形成し、また同一の光偏向器を用いてもスポット形
状を変化させることができる光走査装置を得ること。 【解決手段】 光源手段1aから射出された光束を第1
の光学系1bにより主走査断面内において略平行光束に
して光偏向器3に導光し、該光偏向器で反射偏向された
光束を第2の光学系4により被走査面5上に導光し、該
被走査面上を光走査する光走査装置において、該第1の
光学系によって形成される光束の光束幅は主走査断面内
において、該光偏向器の偏向面の幅より広くなるように
形成され、該光偏向器の偏向面の反射率は該偏向面内で
不均一となるように設定されていること。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光走査装置に関し、
特に光源手段から光変調され射出した光束を回転多面鏡
より成る光偏向器で反射偏向させた後、fθ特性を有す
る走査光学手段を介して被走査面上を光走査して画像情
報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有
するレーザービームプリンタやデジタル複写機等の装置
に好適な光走査装置に関するものである。
特に光源手段から光変調され射出した光束を回転多面鏡
より成る光偏向器で反射偏向させた後、fθ特性を有す
る走査光学手段を介して被走査面上を光走査して画像情
報を記録するようにした、例えば電子写真プロセスを有
するレーザービームプリンタやデジタル複写機等の装置
に好適な光走査装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より光偏向器として回転多面鏡(以
下「ポリゴンミラー」とも称す。)を用いて、半導体レ
ーザー等の光源手段から光変調され射出した光束(光ビ
ーム)を反射偏向させ、感光性の記録媒体面上を光走査
して画像情報を記録する光走査装置が、例えばレーザー
ビームプリンタやデジタル複写機等のプリンター部に多
く利用されている。
下「ポリゴンミラー」とも称す。)を用いて、半導体レ
ーザー等の光源手段から光変調され射出した光束(光ビ
ーム)を反射偏向させ、感光性の記録媒体面上を光走査
して画像情報を記録する光走査装置が、例えばレーザー
ビームプリンタやデジタル複写機等のプリンター部に多
く利用されている。
【0003】このようにポリゴンミラーによって光束を
反射偏向させ被走査面(記録媒体面)上を光走査する場
合、大きく分けて以下に示す2つの走査方式に分類する
ことができる。
反射偏向させ被走査面(記録媒体面)上を光走査する場
合、大きく分けて以下に示す2つの走査方式に分類する
ことができる。
【0004】ポリゴンミラーの各偏向面(以下「ファ
セット」とも称す。)の副走査方向の幅よりも細い光束
を用いて走査を行う走査方式。
セット」とも称す。)の副走査方向の幅よりも細い光束
を用いて走査を行う走査方式。
【0005】ファセットの主走査方向の幅よりも広い
光束をポリゴンミラーに入射させて走査を行う走査方
式。
光束をポリゴンミラーに入射させて走査を行う走査方
式。
【0006】の走査方式においてポリゴンミラーで反
射偏向される光束の径はポリゴンミラーに入射する光束
の径と略同一であり、またこの径は光源とポリゴンミラ
ーとの間に設けられた開口(アパーチャ)の形状で決定
される。
射偏向される光束の径はポリゴンミラーに入射する光束
の径と略同一であり、またこの径は光源とポリゴンミラ
ーとの間に設けられた開口(アパーチャ)の形状で決定
される。
【0007】の走査方式においてポリゴンミラーで反
射偏向される光束の径はポリゴンミラーのファセットの
主走査方向の幅で制限され、また該ファセット外に照射
された光束はそのファセットの前後のファセットにより
走査とは無効な領域に反射偏向された後、遮光される。
射偏向される光束の径はポリゴンミラーのファセットの
主走査方向の幅で制限され、また該ファセット外に照射
された光束はそのファセットの前後のファセットにより
走査とは無効な領域に反射偏向された後、遮光される。
【0008】図12は上記の走査方式においてポリゴ
ンミラーで反射偏向される光束の様子を示した説明図で
ある。
ンミラーで反射偏向される光束の様子を示した説明図で
ある。
【0009】同図において20は光源ユニット(不図
示)から後述するポリゴンミラー30に入射する入射光
束であり、wは該入射光束20の主走査方向の幅(径)
である。30はポリゴンミラーであり、正多角形の各辺
に当る部分が偏向面(鏡面)となっており、この偏向面
を上記の如くファセットと称す。31は現在、感光ドラ
ム(不図示)面上に光束を導くために使用中のファセッ
トであり、32はその前側、即ち既に走査を終えたファ
セットであり、33はその後ろ側、即ち次の走査を行う
ファセットである。21はファセット31によって反射
偏向された反射光束であり、ポリゴンミラー30が回転
中心Cの廻りを矢印R方向に回転することにより、矢印
S方向に偏向走査される。aは反射光束21の主走査方
向の幅(径)である。
示)から後述するポリゴンミラー30に入射する入射光
束であり、wは該入射光束20の主走査方向の幅(径)
である。30はポリゴンミラーであり、正多角形の各辺
に当る部分が偏向面(鏡面)となっており、この偏向面
を上記の如くファセットと称す。31は現在、感光ドラ
ム(不図示)面上に光束を導くために使用中のファセッ
トであり、32はその前側、即ち既に走査を終えたファ
セットであり、33はその後ろ側、即ち次の走査を行う
ファセットである。21はファセット31によって反射
偏向された反射光束であり、ポリゴンミラー30が回転
中心Cの廻りを矢印R方向に回転することにより、矢印
S方向に偏向走査される。aは反射光束21の主走査方
向の幅(径)である。
【0010】同図より明らかなように反射光束21の径
aはファセットの幅によって制限されており、光源ユニ
ット(不図示)からの入射光束20の幅wにはよらな
い。
aはファセットの幅によって制限されており、光源ユニ
ット(不図示)からの入射光束20の幅wにはよらな
い。
【0011】ここでポリゴンミラー30で反射偏向され
た反射光束21の幅aを入射光束20の幅wと同じとし
た場合、前述の及びの走査方式では、の走査方式
の方が各ファセットの大きさを数分の1まで小さくで
き、この為同一径のポリゴンミラーにおいては多数のフ
ァセットを有することができる。即ち、このことはポリ
ゴンミラーの1回転における光走査の数を増加させるこ
とであり、高速な走査が要求される、例えば高速プリン
タや高走査線密度プリンタに、より適した走査方式であ
ると言える。
た反射光束21の幅aを入射光束20の幅wと同じとし
た場合、前述の及びの走査方式では、の走査方式
の方が各ファセットの大きさを数分の1まで小さくで
き、この為同一径のポリゴンミラーにおいては多数のフ
ァセットを有することができる。即ち、このことはポリ
ゴンミラーの1回転における光走査の数を増加させるこ
とであり、高速な走査が要求される、例えば高速プリン
タや高走査線密度プリンタに、より適した走査方式であ
ると言える。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらの走査
方式においては光束の形状がポリゴンミラー30のファ
セットによって決定される為、自由度が少ないという問
題点がある。即ち、ポリゴンミラー30で反射偏向され
る反射光束の形状は常に該ポリゴンミラー30のファセ
ット幅で両側をシャープに切断された形になる為、この
結果、矩形に近いビーム断面となり、例えばこの光束を
感光ドラム面上に結像させた場合、サイドローブの肥大
が生じる、あるいはスポット形状(スポット径)をプリ
ンタの特性に応じて変化させることができないという問
題点がある。
方式においては光束の形状がポリゴンミラー30のファ
セットによって決定される為、自由度が少ないという問
題点がある。即ち、ポリゴンミラー30で反射偏向され
る反射光束の形状は常に該ポリゴンミラー30のファセ
ット幅で両側をシャープに切断された形になる為、この
結果、矩形に近いビーム断面となり、例えばこの光束を
感光ドラム面上に結像させた場合、サイドローブの肥大
が生じる、あるいはスポット形状(スポット径)をプリ
ンタの特性に応じて変化させることができないという問
題点がある。
【0013】本発明は第1の光学系によって形成される
光束の光束幅を主走査断面内において光偏向器の偏向面
の幅より広くなるように形成し、かつ該偏向面の反射率
を該偏向面内の主走査方向で異なる分布となるように設
定することにより、被走査面上で印字条件に適応したス
ポット形状(スポット径)を形成することができ、また
該偏向面の主走査方向の反射率を該偏向面内の副走査方
向で異なる分布とし、かつ該偏向面に対する光束の入射
位置と該偏向面の位置とを副走査方向に相対的に可変と
なるように構成することにより、同一の光偏向器を用い
てもスポット形状を変化させることができる光走査装置
の提供を目的とする。
光束の光束幅を主走査断面内において光偏向器の偏向面
の幅より広くなるように形成し、かつ該偏向面の反射率
を該偏向面内の主走査方向で異なる分布となるように設
定することにより、被走査面上で印字条件に適応したス
ポット形状(スポット径)を形成することができ、また
該偏向面の主走査方向の反射率を該偏向面内の副走査方
向で異なる分布とし、かつ該偏向面に対する光束の入射
位置と該偏向面の位置とを副走査方向に相対的に可変と
なるように構成することにより、同一の光偏向器を用い
てもスポット形状を変化させることができる光走査装置
の提供を目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置は、
(1) 光源手段から射出された光束を第1の光学系により
主走査断面内において略平行光束にして光偏向器に導光
し、該光偏向器で反射偏向された光束を第2の光学系に
より被走査面上に導光し、該被走査面上を光走査する光
走査装置において、該第1の光学系によって形成される
光束の光束幅は主走査断面内において、該光偏向器の偏
向面の幅より広くなるように形成され、該光偏向器の偏
向面の反射率は該偏向面内で不均一となるように設定さ
れていることを特徴としている。
(1) 光源手段から射出された光束を第1の光学系により
主走査断面内において略平行光束にして光偏向器に導光
し、該光偏向器で反射偏向された光束を第2の光学系に
より被走査面上に導光し、該被走査面上を光走査する光
走査装置において、該第1の光学系によって形成される
光束の光束幅は主走査断面内において、該光偏向器の偏
向面の幅より広くなるように形成され、該光偏向器の偏
向面の反射率は該偏向面内で不均一となるように設定さ
れていることを特徴としている。
【0015】特に(1-1) 前記偏向面の主走査方向の反射
率は、中心部より周辺部で低下するように設定されてい
ることや、(1-2) 前記偏向面の主走査方向の周辺部の反
射率は、中心部の反射率に対し60%以下となるように
設定されていることや、(1-3) 前記偏向面の主走査方向
の反射率は、該偏向面で反射偏向される光束の略中心に
強度極小値を持つように設定されていることや、(1-4)
前記偏向面の主走査方向の反射率を該偏向面内の副走査
方向で異なる分布となるように設定し、かつ該偏向面に
対する光束の入射位置と該偏向面の位置とが副走査方向
に相対的に可変となるように構成していることや、(1-
5) 前記偏向面の周辺部では反射部の領域が副走査方向
に変化していることや、(1-6) 前記偏向面の周辺部には
光吸収部が設けられており、該光吸収部の領域が副走査
方向に変化していることや、(1-7) 前記偏向面の陵部が
副走査方向に斜めに面取りされていること、等を特徴と
している。
率は、中心部より周辺部で低下するように設定されてい
ることや、(1-2) 前記偏向面の主走査方向の周辺部の反
射率は、中心部の反射率に対し60%以下となるように
設定されていることや、(1-3) 前記偏向面の主走査方向
の反射率は、該偏向面で反射偏向される光束の略中心に
強度極小値を持つように設定されていることや、(1-4)
前記偏向面の主走査方向の反射率を該偏向面内の副走査
方向で異なる分布となるように設定し、かつ該偏向面に
対する光束の入射位置と該偏向面の位置とが副走査方向
に相対的に可変となるように構成していることや、(1-
5) 前記偏向面の周辺部では反射部の領域が副走査方向
に変化していることや、(1-6) 前記偏向面の周辺部には
光吸収部が設けられており、該光吸収部の領域が副走査
方向に変化していることや、(1-7) 前記偏向面の陵部が
副走査方向に斜めに面取りされていること、等を特徴と
している。
【0016】
【発明の実施の形態】(実施形態1)図1は本発明の実
施形態1の光学系の要部概略図、図2は図1に示した光
偏向器の複数の偏向面のうちの1つの偏向面の外観図で
ある。
施形態1の光学系の要部概略図、図2は図1に示した光
偏向器の複数の偏向面のうちの1つの偏向面の外観図で
ある。
【0017】同図において1aは光源手段であり、例え
ば半導体レーザーより成っている。1bは正の屈折力を
有する第1の光学系としてのコリメーターレンズであ
り、例えば光源手段1aから射出された光束(光ビー
ム)を略平行光束にしている。1cはアパーチャー(絞
り)であり、光束の外径を制限している。尚、半導体レ
ーザー1a、コリメーターレンズ1b、そしてアパーチ
ャ1cの等の各要素は光源ユニット1の一要素を構成し
ている。本実施形態ではこの光源ユニット1を射出した
光束の光束幅を主走査断面内において後述する光偏向器
3の偏向面3aの幅より広くなるように形成しており、
これにより回転のために光偏向器3の偏向面3aが所定
量移動しても、該偏向面3aが光束から外れないように
設定している。
ば半導体レーザーより成っている。1bは正の屈折力を
有する第1の光学系としてのコリメーターレンズであ
り、例えば光源手段1aから射出された光束(光ビー
ム)を略平行光束にしている。1cはアパーチャー(絞
り)であり、光束の外径を制限している。尚、半導体レ
ーザー1a、コリメーターレンズ1b、そしてアパーチ
ャ1cの等の各要素は光源ユニット1の一要素を構成し
ている。本実施形態ではこの光源ユニット1を射出した
光束の光束幅を主走査断面内において後述する光偏向器
3の偏向面3aの幅より広くなるように形成しており、
これにより回転のために光偏向器3の偏向面3aが所定
量移動しても、該偏向面3aが光束から外れないように
設定している。
【0018】2はシリンドリカルレンズ(シリンダレン
ズ)であり、副走査断面内に所定の屈折力を有してお
り、アパーチャー1cを通過した光束を副走査断面内で
光偏向器3の偏向面3aにほぼ線像(主走査方向に長手
の線像)として結像させている。
ズ)であり、副走査断面内に所定の屈折力を有してお
り、アパーチャー1cを通過した光束を副走査断面内で
光偏向器3の偏向面3aにほぼ線像(主走査方向に長手
の線像)として結像させている。
【0019】3は光偏向器であり、多角柱の壁面が偏向
面(鏡面)より成る、例えばポリゴンミラー(回転多面
鏡)より成っており、ポリゴンモータ等の駆動手段(不
図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転してい
る。本実施形態ではポリゴンミラー3のファセット(偏
向面)3aの反射率を該ファセット3a内で不均一とな
るように設定している。即ちファセット3aの主走査方
向の光源波長に対する反射率を中心部3a1より周辺部
3a2で低下するように設定しており、かつ該ファセッ
ト3aの主走査方向の周辺部3a2の反射率を中心部3
a1の反射率に対し60%以下となるように設定してい
る。
面(鏡面)より成る、例えばポリゴンミラー(回転多面
鏡)より成っており、ポリゴンモータ等の駆動手段(不
図示)により図中矢印A方向に一定速度で回転してい
る。本実施形態ではポリゴンミラー3のファセット(偏
向面)3aの反射率を該ファセット3a内で不均一とな
るように設定している。即ちファセット3aの主走査方
向の光源波長に対する反射率を中心部3a1より周辺部
3a2で低下するように設定しており、かつ該ファセッ
ト3aの主走査方向の周辺部3a2の反射率を中心部3
a1の反射率に対し60%以下となるように設定してい
る。
【0020】4は第2の光学系であり、プラスチック非
球面を用いたアナモフィックな単一のレンズ(走査レン
ズ)より成り、ポリゴンミラー3のファセット3aによ
って反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面と
しての感光ドラム面5上に結像させている。この走査レ
ンズ4は主走査面内において等角速度で偏向して入射す
る光束を感光ドラム面5上に等速で移動するスポットに
結像する、所謂fθ特性を有しており、副走査面内にお
いてはシリンドリカルレンズ2によって、この面内に集
光した光束、あるいはこの光束で照明される偏向面3a
と感光ドラム面5とを結像関係にする、所謂倒れ補正機
能を有している。
球面を用いたアナモフィックな単一のレンズ(走査レン
ズ)より成り、ポリゴンミラー3のファセット3aによ
って反射偏向された画像情報に基づく光束を被走査面と
しての感光ドラム面5上に結像させている。この走査レ
ンズ4は主走査面内において等角速度で偏向して入射す
る光束を感光ドラム面5上に等速で移動するスポットに
結像する、所謂fθ特性を有しており、副走査面内にお
いてはシリンドリカルレンズ2によって、この面内に集
光した光束、あるいはこの光束で照明される偏向面3a
と感光ドラム面5とを結像関係にする、所謂倒れ補正機
能を有している。
【0021】本実施形態において半導体レーザー1aよ
り射出した光束はコリメーターレンズ1bにより略平行
光束とされ、アパーチャー1cによって光束の外径が制
限され、シリンドリカルレンズ2に入射する。シリンド
リカルレンズ2に入射した略平行光束のうち主走査断面
内においてはそのまま光の状態で射出する。また副走査
断面内においては収束してポリゴンミラー3のファセッ
ト3aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結
像している。そしてポリゴンミラー3のファセット3a
で反射偏向された光束は走査レンズ(fθレンズ)4を
介して感光ドラム面5上にスポット状に結像され、該ポ
リゴンミラー3を矢印A方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面5上を矢印B方向(主走査方向)に
光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラ
ム面5上に画像記録を行なっている。
り射出した光束はコリメーターレンズ1bにより略平行
光束とされ、アパーチャー1cによって光束の外径が制
限され、シリンドリカルレンズ2に入射する。シリンド
リカルレンズ2に入射した略平行光束のうち主走査断面
内においてはそのまま光の状態で射出する。また副走査
断面内においては収束してポリゴンミラー3のファセッ
ト3aにほぼ線像(主走査方向に長手の線像)として結
像している。そしてポリゴンミラー3のファセット3a
で反射偏向された光束は走査レンズ(fθレンズ)4を
介して感光ドラム面5上にスポット状に結像され、該ポ
リゴンミラー3を矢印A方向に回転させることによっ
て、該感光ドラム面5上を矢印B方向(主走査方向)に
光走査している。これにより記録媒体としての感光ドラ
ム面5上に画像記録を行なっている。
【0022】本実施形態においては図2に示すようにポ
リゴンミラー3のファセット3aの主走査方向の光源波
長に対する反射率を中心部(明部)3a1より周辺部
(暗部)3a2で低下するように設定している。即ち、
本実施形態ではポリゴンミラー3のファセット3aの反
射率が全面において一定ではなく、該ファセット3aの
主走査方向の中央部3a1で反射率が高く、周辺部3a
2で徐々に低くなるように設定している。この反射率の
変化は異なる物質の蒸着、膜厚の制御、遮光塗料の塗布
等で実現することができる。
リゴンミラー3のファセット3aの主走査方向の光源波
長に対する反射率を中心部(明部)3a1より周辺部
(暗部)3a2で低下するように設定している。即ち、
本実施形態ではポリゴンミラー3のファセット3aの反
射率が全面において一定ではなく、該ファセット3aの
主走査方向の中央部3a1で反射率が高く、周辺部3a
2で徐々に低くなるように設定している。この反射率の
変化は異なる物質の蒸着、膜厚の制御、遮光塗料の塗布
等で実現することができる。
【0023】図3はポリゴンミラー3のファセット3a
で反射偏向された反射光束の強度分布を示した説明図で
あり、縦軸は反射率、横軸は光束内部の主走査方向の位
置を示している。
で反射偏向された反射光束の強度分布を示した説明図で
あり、縦軸は反射率、横軸は光束内部の主走査方向の位
置を示している。
【0024】同図において点線Aはファセット内で反射
率が一定な従来のポリゴンミラーを用いた場合の反射光
束の強度分布であり、実線B,Cが本実施形態を適用し
た場合の反射光束の強度分布である。
率が一定な従来のポリゴンミラーを用いた場合の反射光
束の強度分布であり、実線B,Cが本実施形態を適用し
た場合の反射光束の強度分布である。
【0025】図4(A),(B),(C)は各々図3で
示した強度分布を有する反射光束を同一の走査レンズに
より感光ドラム面上に各々結像させた場合の主走査方向
のスポット強度分布の断面を示した説明図である。
示した強度分布を有する反射光束を同一の走査レンズに
より感光ドラム面上に各々結像させた場合の主走査方向
のスポット強度分布の断面を示した説明図である。
【0026】同図(A)は図3における点線Aで示した
強度分布を有する反射光束によって形成されるスポット
を示しており、この場合、中央の極大、所謂メインロー
ブの両側に各々別の極値、所謂サイドローブが出現して
いる。このサイドローブの高さは光束内の主走査方向の
強度分布がほぼ一定の場合、スポットの最大強度に対し
約5%に達し、光走査系の適用対象によっては印字部に
隣接した非印字部、あるいは近接した印字ドットの中間
部で十分に露光が下がらずに、コントラストが低下し、
その結果、画質を著しく低下させることとなる。
強度分布を有する反射光束によって形成されるスポット
を示しており、この場合、中央の極大、所謂メインロー
ブの両側に各々別の極値、所謂サイドローブが出現して
いる。このサイドローブの高さは光束内の主走査方向の
強度分布がほぼ一定の場合、スポットの最大強度に対し
約5%に達し、光走査系の適用対象によっては印字部に
隣接した非印字部、あるいは近接した印字ドットの中間
部で十分に露光が下がらずに、コントラストが低下し、
その結果、画質を著しく低下させることとなる。
【0027】これに対し本実施形態、例えば図3におけ
る実線Bにおいてはファセットの主走査方向の反射率を
中心部に対し周辺部で低下させ、かつ反射光束の主走査
方向の周辺強度を中央強度に対し約60%程度に落と
し、又、図3における実線Cの如く周辺強度をほぼ0と
するように構成しているため、スポットの強度分布はそ
れぞれ同図(B),(C)に示す如くになる。このとき
のサイドローブの高さは最大強度に対し3%以下とな
り、実用上サイドローブの影響はなくなる。
る実線Bにおいてはファセットの主走査方向の反射率を
中心部に対し周辺部で低下させ、かつ反射光束の主走査
方向の周辺強度を中央強度に対し約60%程度に落と
し、又、図3における実線Cの如く周辺強度をほぼ0と
するように構成しているため、スポットの強度分布はそ
れぞれ同図(B),(C)に示す如くになる。このとき
のサイドローブの高さは最大強度に対し3%以下とな
り、実用上サイドローブの影響はなくなる。
【0028】即ち、ファセットで反射偏向される反射光
束は主走査方向において周辺部がなだらかに減少する、
いわばガウス分布に近づく為、この反射光束が結像した
場合に生じるサイドローブを抑制することができる。
束は主走査方向において周辺部がなだらかに減少する、
いわばガウス分布に近づく為、この反射光束が結像した
場合に生じるサイドローブを抑制することができる。
【0029】このように本実施形態においては上述の如
くポリゴンミラー3のファセット3aの反射率を全面に
おいて一定ではなく、該ファセット3aの主走査方向の
中央部3a1で反射率が高く、周辺部3a2で徐々に低
くなるように設定することにより、実用上、サイドロー
ブの影響をなくすことができ、これにより被走査面上で
良好なるスポット形状を形成することができる。
くポリゴンミラー3のファセット3aの反射率を全面に
おいて一定ではなく、該ファセット3aの主走査方向の
中央部3a1で反射率が高く、周辺部3a2で徐々に低
くなるように設定することにより、実用上、サイドロー
ブの影響をなくすことができ、これにより被走査面上で
良好なるスポット形状を形成することができる。
【0030】(実施形態2)図5は本発明の実施形態2
におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図であ
る。
におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図であ
る。
【0031】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点はポリゴンミラーのファセットの主走査方向の光
源波長に対する反射率を、該ファセットで反射偏向され
る光束の略中心に強度極小値を持つように設定したこと
である。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略
同様であり、これにより同様な効果を得ている。
なる点はポリゴンミラーのファセットの主走査方向の光
源波長に対する反射率を、該ファセットで反射偏向され
る光束の略中心に強度極小値を持つように設定したこと
である。その他の構成及び光学的作用は実施形態1と略
同様であり、これにより同様な効果を得ている。
【0032】即ち、本実施形態ではポリゴンミラーのフ
ァセット53aの反射率が全面において一定ではなく、
該ファセット53aの主走査方向の光源波長に対する反
射率を周辺部(明部)53a2より中央部(暗部)53
a1で低くなるように設定している。
ァセット53aの反射率が全面において一定ではなく、
該ファセット53aの主走査方向の光源波長に対する反
射率を周辺部(明部)53a2より中央部(暗部)53
a1で低くなるように設定している。
【0033】図6はこのファセットで反射偏向された反
射光束の強度分布を示した説明図であり、縦軸は反射
率、横軸は光束内部の主走査方向の位置を示している。
射光束の強度分布を示した説明図であり、縦軸は反射
率、横軸は光束内部の主走査方向の位置を示している。
【0034】図7は図6で示した強度分布を有する反射
光束を走査レンズにより感光ドラム面上に結像させた場
合の主走査方向のスポット強度分布の断面を示した説明
図である。
光束を走査レンズにより感光ドラム面上に結像させた場
合の主走査方向のスポット強度分布の断面を示した説明
図である。
【0035】本実施形態によればスポットのサイドロー
ブの高さは図7に示すように従来例(図4(A))に対
し増大するが、メインローブの直径は小さくなる。この
ようなスポット(超解像スポット)は、例えば一定量以
上の露光が生じた場合のみに印字が行われるような画像
形成法では解像力の向上に効果を生むことができる。
ブの高さは図7に示すように従来例(図4(A))に対
し増大するが、メインローブの直径は小さくなる。この
ようなスポット(超解像スポット)は、例えば一定量以
上の露光が生じた場合のみに印字が行われるような画像
形成法では解像力の向上に効果を生むことができる。
【0036】(実施形態3)図8は本発明の実施形態3
におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図であ
る。
におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図であ
る。
【0037】本実施形態において前述の実施形態1と異
なる点はポリゴンミラーのファセットの主走査方向の光
源波長に対する反射率(反射率分布)を、該ファセット
内の副走査方向で異なる分布となるように設定し、かつ
該ファセットに対する光束の入射位置と該ファセット
(ポリゴンミラー)の位置とが副走査方向に相対的に可
変となるように構成したことである。その他の構成及び
光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同
様な効果を得ている。
なる点はポリゴンミラーのファセットの主走査方向の光
源波長に対する反射率(反射率分布)を、該ファセット
内の副走査方向で異なる分布となるように設定し、かつ
該ファセットに対する光束の入射位置と該ファセット
(ポリゴンミラー)の位置とが副走査方向に相対的に可
変となるように構成したことである。その他の構成及び
光学的作用は実施形態1と略同様であり、これにより同
様な効果を得ている。
【0038】即ち、本実施形態では同図で示すようにポ
リゴンミラーのファセット83aの反射率が全面におい
て一定ではなく、該ファセット83aの主走査方向の光
源波長に対する反射率を周辺部(暗部)83a2より中
央部(明部)83a1で高くなるように設定し、かつ該
ファセット83aの上部から下部に向かって(副走査方
向に)周辺部83a2での反射部(低減部)83bの領
域が小さくなるように形成し、逆に下部から上部に向か
って周辺部83a2での反射部83bの領域が大きくな
るように形成し、かつ該ファセット83aに対する光束
の入射位置と該ファセット83aの位置とが副走査方向
に相対的に可変となるように構成している。
リゴンミラーのファセット83aの反射率が全面におい
て一定ではなく、該ファセット83aの主走査方向の光
源波長に対する反射率を周辺部(暗部)83a2より中
央部(明部)83a1で高くなるように設定し、かつ該
ファセット83aの上部から下部に向かって(副走査方
向に)周辺部83a2での反射部(低減部)83bの領
域が小さくなるように形成し、逆に下部から上部に向か
って周辺部83a2での反射部83bの領域が大きくな
るように形成し、かつ該ファセット83aに対する光束
の入射位置と該ファセット83aの位置とが副走査方向
に相対的に可変となるように構成している。
【0039】同図においてA、Bは各々このファセット
83aに入射する光束である。光束Aは同図に示すよう
にファセット83aの上部に入射し反射偏向されるた
め、反射光束の強度分布は端部での光量低下が光束Bに
比して大きくなる。光束Bはファセット83aの下部に
入射し反射偏向されるため、反射光束の強度分布は端部
での光量低下が光束Aに比して少ない。例えばこれら光
束A,Bが同一の走査レンズを介して感光ドラム面上に
結像した場合、図9に示す如く光束Aによるスポット径
は光束Bによるスポット径に対し肥大する。
83aに入射する光束である。光束Aは同図に示すよう
にファセット83aの上部に入射し反射偏向されるた
め、反射光束の強度分布は端部での光量低下が光束Bに
比して大きくなる。光束Bはファセット83aの下部に
入射し反射偏向されるため、反射光束の強度分布は端部
での光量低下が光束Aに比して少ない。例えばこれら光
束A,Bが同一の走査レンズを介して感光ドラム面上に
結像した場合、図9に示す如く光束Aによるスポット径
は光束Bによるスポット径に対し肥大する。
【0040】従来の全面に一様な反射率を持ったファセ
ット、あるいは前述の実施形態1,2のようにスポット
径の大きさがファセットによってほぼ決定されるような
場合は、該スポット径の大きさを変化させることができ
ないが、本実施形態によるポリゴンミラーを用いて、該
ポリゴンミラーのファセット83aに対する光束の入射
位置と該ファセット83aの位置とが副走査方向に相対
的に可変となるように構成すれば、スポット径(スポッ
ト形状)の変更を行うことができる。
ット、あるいは前述の実施形態1,2のようにスポット
径の大きさがファセットによってほぼ決定されるような
場合は、該スポット径の大きさを変化させることができ
ないが、本実施形態によるポリゴンミラーを用いて、該
ポリゴンミラーのファセット83aに対する光束の入射
位置と該ファセット83aの位置とが副走査方向に相対
的に可変となるように構成すれば、スポット径(スポッ
ト形状)の変更を行うことができる。
【0041】例えば解像度の切替え可能な印字装置に本
実施形態によるポリゴンミラーを適用する場合には、上
述の如くポリゴンミラーのファセット83aに対する光
束の入射位置と該ファセット83aの位置とを副走査方
向に相対的に可変となるように構成することにより、例
えば解像度が高い印字を得る場合には光束をファセッッ
ト83aの下部に入射させ、逆に解像度が低い印字を得
る場合には光束をファセットの上部に入射させるように
すれば、解像度に応じてスポット径の変更を実現するこ
とができる。
実施形態によるポリゴンミラーを適用する場合には、上
述の如くポリゴンミラーのファセット83aに対する光
束の入射位置と該ファセット83aの位置とを副走査方
向に相対的に可変となるように構成することにより、例
えば解像度が高い印字を得る場合には光束をファセッッ
ト83aの下部に入射させ、逆に解像度が低い印字を得
る場合には光束をファセットの上部に入射させるように
すれば、解像度に応じてスポット径の変更を実現するこ
とができる。
【0042】(実施形態4)図10は本発明の実施形態
4におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図で
ある。
4におけるポリゴンミラーのファセットを示す説明図で
ある。
【0043】本実施形態において前述の実施形態3と異
なる点は前述の実施形態3では同一のポリゴンミラーを
用いたスポット形状(スポット径)の変更を、連続的に
変化する反射率分布を主走査方向及び副走査方向に設け
ることによって行なったが、本実施形態では不連続に変
化する反射率分布を用いている。その他の構成及び光学
的作用は実施形態3と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。
なる点は前述の実施形態3では同一のポリゴンミラーを
用いたスポット形状(スポット径)の変更を、連続的に
変化する反射率分布を主走査方向及び副走査方向に設け
ることによって行なったが、本実施形態では不連続に変
化する反射率分布を用いている。その他の構成及び光学
的作用は実施形態3と略同様であり、これにより同様な
効果を得ている。
【0044】即ち、同図において10bは周辺部(黒
部)10a2に設けた光吸収部であり、該ファセット1
0aの上部から下部に向かって(副走査方向に)領域1
0a2が小さくなるように形成している。この光吸収部
10bはファセット10a上に遮光塗料などで形成され
ている。A,Bは各々このファセット10aに入射する
光束である。光束Aは同図に示すようにファセット10
aの上部に入射し反射偏向されるため、その反射光束の
幅はWaとなり、光束Bはファセット10aの下部に入
射し反射偏向されるため、反射光束の幅はWbとなる。
部)10a2に設けた光吸収部であり、該ファセット1
0aの上部から下部に向かって(副走査方向に)領域1
0a2が小さくなるように形成している。この光吸収部
10bはファセット10a上に遮光塗料などで形成され
ている。A,Bは各々このファセット10aに入射する
光束である。光束Aは同図に示すようにファセット10
aの上部に入射し反射偏向されるため、その反射光束の
幅はWaとなり、光束Bはファセット10aの下部に入
射し反射偏向されるため、反射光束の幅はWbとなる。
【0045】このファセット10aで反射偏向された反
射光束を同一の走査レンズを用いて感光ドラム面上に結
像させた場合、結像スポット(スポット径)の大きさは
反射光束の幅に反比例するため、光束Aによるスポット
径は光束Bによるスポット径に対して肥大する。ゆえに
本実施形態によるポリゴンミラーを例えば解像度の切り
替え可能な印字装置に適用するときには、ポリゴンミラ
ーのファセット10aに対する光束の入射位置と該ファ
セット10aの位置とを副走査方向に相対的に可変とな
るように構成することにより、前述の実施形態3と同様
にスポット径の変更を容易に行うことができる。
射光束を同一の走査レンズを用いて感光ドラム面上に結
像させた場合、結像スポット(スポット径)の大きさは
反射光束の幅に反比例するため、光束Aによるスポット
径は光束Bによるスポット径に対して肥大する。ゆえに
本実施形態によるポリゴンミラーを例えば解像度の切り
替え可能な印字装置に適用するときには、ポリゴンミラ
ーのファセット10aに対する光束の入射位置と該ファ
セット10aの位置とを副走査方向に相対的に可変とな
るように構成することにより、前述の実施形態3と同様
にスポット径の変更を容易に行うことができる。
【0046】図11は本発明の実施形態5におけるポリ
ゴンミラーの要部概略図である。
ゴンミラーの要部概略図である。
【0047】本実施形態において前述の実施形態4と異
なる点は前述の実施形態4では反射光束の幅の変更をフ
ァセット上に形成した光吸収部で行ったが、本実施形態
ではこの部分を機械的に削除し、ここでの反射光束が走
査レンズに入射しないように構成したことである。その
他の構成及び光学的作用は実施形態4と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。
なる点は前述の実施形態4では反射光束の幅の変更をフ
ァセット上に形成した光吸収部で行ったが、本実施形態
ではこの部分を機械的に削除し、ここでの反射光束が走
査レンズに入射しないように構成したことである。その
他の構成及び光学的作用は実施形態4と略同様であり、
これにより同様な効果を得ている。
【0048】即ち、本実施形態では同図に示すようにポ
リゴンミラー113の各ファセット113aの陵部11
3bを副走査方向に斜めに面取りして、該ファセット1
13aの形状を台形にすることにより、前述の実施形態
4と同様な効果を得ている。
リゴンミラー113の各ファセット113aの陵部11
3bを副走査方向に斜めに面取りして、該ファセット1
13aの形状を台形にすることにより、前述の実施形態
4と同様な効果を得ている。
【0049】
【発明の効果】本発明によれば前述の如く第1の光学系
によって形成される光束の光束幅を主走査断面内におい
て光偏向器の偏向面の幅より広くなるように形成し、か
つ該偏向面の反射率を該偏向面内の主走査方向で異なる
分布となるように設定することにより、被走査面上で印
字条件に適応したスポット形状(スポット径)を形成す
ることができ、また該偏向面の主走査方向の反射率を該
偏向面内の副走査方向で異なる分布とし、かつ該偏向面
に対する光束の入射位置と該偏向面の位置とを副走査方
向に相対的に可変となるように構成することにより、同
一の光偏向器を用いてもスポット形状を変化させること
ができる光走査装置を達成することができる。
によって形成される光束の光束幅を主走査断面内におい
て光偏向器の偏向面の幅より広くなるように形成し、か
つ該偏向面の反射率を該偏向面内の主走査方向で異なる
分布となるように設定することにより、被走査面上で印
字条件に適応したスポット形状(スポット径)を形成す
ることができ、また該偏向面の主走査方向の反射率を該
偏向面内の副走査方向で異なる分布とし、かつ該偏向面
に対する光束の入射位置と該偏向面の位置とを副走査方
向に相対的に可変となるように構成することにより、同
一の光偏向器を用いてもスポット形状を変化させること
ができる光走査装置を達成することができる。
【図1】 本発明の実施形態1の要部概略図
【図2】 本発明の実施形態1におけるポリゴンミラー
のファセットの外観図
のファセットの外観図
【図3】 本発明の実施形態1に係る反射光束の強度分
布を示した分布図
布を示した分布図
【図4】 本発明の実施形態1に係るスポットの形状を
示した説明図
示した説明図
【図5】 本発明の実施形態2におけるポリゴンミラー
のファセットの外観図
のファセットの外観図
【図6】 本発明の実施形態2に係る反射光束の強度分
布を示した分布図
布を示した分布図
【図7】 本発明の実施形態2に係るスポットの形状を
示した説明図
示した説明図
【図8】 本発明の実施形態3におけるポリゴンミラー
のファセットの外観図
のファセットの外観図
【図9】 本発明の実施形態3に係る反射光束の強度分
布を示した分布図
布を示した分布図
【図10】 本発明の実施形態4におけるポリゴンミラ
ーのファセットの外観図
ーのファセットの外観図
【図11】 本発明の実施形態5におけるポリゴンミラ
ーの外観図
ーの外観図
【図12】 従来の光走査装置においてポリゴンミラー
で反射偏向される光束の様子を示した説明図
で反射偏向される光束の様子を示した説明図
1 光源ユニット 1a 光源手段(半導体レーザ) 1b 第1の光学系(コリメーターレンズ) 1c アパーチャ 2 シリンドリカルレンズ 3 光偏向器(ポリゴンミラー) 3a 偏向面(ファセット) 4 第2の光学系(走査レンズ) 5 被走査面(感光ドラム面) 53a,83a,10a,113a 偏向面(ファセッ
ト) 113 光偏向器(ポリゴンミラー)
ト) 113 光偏向器(ポリゴンミラー)
Claims (8)
- 【請求項1】 光源手段から射出された光束を第1の光
学系により主走査断面内において略平行光束にして光偏
向器に導光し、該光偏向器で反射偏向された光束を第2
の光学系により被走査面上に導光し、該被走査面上を光
走査する光走査装置において、 該第1の光学系によって形成される光束の光束幅は主走
査断面内において、該光偏向器の偏向面の幅より広くな
るように形成され、 該光偏向器の偏向面の反射率は該偏向面内で不均一とな
るように設定されていることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項2】 前記偏向面の主走査方向の反射率は、中
心部より周辺部で低下するように設定されていることを
特徴とする請求項1記載の光走査装置。 - 【請求項3】 前記偏向面の主走査方向の周辺部の反射
率は、中心部の反射率に対し60%以下となるように設
定されていることを特徴とする請求項2記載の光走査装
置。 - 【請求項4】 前記偏向面の主走査方向の反射率は、該
偏向面で反射偏向される光束の略中心に強度極小値を持
つように設定されていることを特徴とする請求項1記載
の光走査装置。 - 【請求項5】 前記偏向面の主走査方向の反射率を該偏
向面内の副走査方向で異なる分布となるように設定し、
かつ該偏向面に対する光束の入射位置と該偏向面の位置
とが副走査方向に相対的に可変となるように構成してい
ることを特徴とする請求項2又は3記載の光走査装置。 - 【請求項6】 前記偏向面の周辺部では反射部の領域が
副走査方向に変化していることを特徴とする請求項5記
載の光走査装置。 - 【請求項7】 前記偏向面の周辺部には光吸収部が設け
られており、該光吸収部の領域が副走査方向に変化して
いることを特徴とする請求項5記載の光走査装置。 - 【請求項8】 前記偏向面の陵部が副走査方向に斜めに
面取りされていることを特徴とする請求項5記載の光走
査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085006A JPH11264952A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10085006A JPH11264952A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11264952A true JPH11264952A (ja) | 1999-09-28 |
Family
ID=13846667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10085006A Pending JPH11264952A (ja) | 1998-03-16 | 1998-03-16 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11264952A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002189178A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Texas Instr Japan Ltd | マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム |
| JP2006126678A (ja) * | 2004-10-29 | 2006-05-18 | Fujitsu Ltd | ミラー、ミラーユニットおよび光スイッチ |
| US7057632B2 (en) * | 1999-12-10 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and methods of performing optical scanning using optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| WO2020250942A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| US20210341730A1 (en) * | 2019-01-15 | 2021-11-04 | Denso Corporation | Optical scanning apparatus |
| JP2022112606A (ja) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | キヤノン株式会社 | 多面鏡 |
-
1998
- 1998-03-16 JP JP10085006A patent/JPH11264952A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057632B2 (en) * | 1999-12-10 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and methods of performing optical scanning using optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| JP2002189178A (ja) * | 2000-12-21 | 2002-07-05 | Texas Instr Japan Ltd | マイクロ・エレクトロ・メカニカル・システム |
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| US7787721B2 (en) | 2004-10-29 | 2010-08-31 | Fujitsu Limited | Mirror, mirror unit, and optical switch |
| US20210341730A1 (en) * | 2019-01-15 | 2021-11-04 | Denso Corporation | Optical scanning apparatus |
| US12298495B2 (en) * | 2019-01-15 | 2025-05-13 | Denso Corporation | Optical scanning apparatus |
| JP2020201150A (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| WO2020250942A1 (ja) * | 2019-06-11 | 2020-12-17 | 株式会社デンソー | 測距装置 |
| CN114008484A (zh) * | 2019-06-11 | 2022-02-01 | 株式会社电装 | 测距装置 |
| CN114008484B (zh) * | 2019-06-11 | 2025-02-28 | 株式会社电装 | 测距装置 |
| US12566265B2 (en) | 2019-06-11 | 2026-03-03 | Denso Corporation | Distance measurement device |
| JP2022112606A (ja) * | 2021-01-22 | 2022-08-03 | キヤノン株式会社 | 多面鏡 |
| JP2025071220A (ja) * | 2021-01-22 | 2025-05-02 | キヤノン株式会社 | 多面鏡 |
| US12515460B2 (en) | 2021-01-22 | 2026-01-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Polygon mirror |
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