JPS59198421A - 光走査装置 - Google Patents

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】 （ａｌ　　発明の技術分野 本発明は光走査装置にかかり、特に電子写真方式のプリ
ンタなどに用いられる光走査装置に関する。

ｆｂｌ　　従来技術と問題点 副走査方向に移動する結像面を有する光走査装置におい
ては、光ビームの主走査方向を補正する必要がある。そ
れは光ビームの走査に対して、例えばプリンタでは結像
面であるドラムが絶えず回転しているからである。

このような光ビームの走査方向を調整する方法として、
従来は光学系全体を傾斜させる方式が採られている。

第１図は従来の光走査装置の一実施例の構成を示した斜
視図である。図において、レーザ光源１より発振したレ
ーザビ一ムは光変調器２によって変調され、コリメート
レンズ系３，３′　　により所定のレーザビーム径にさ
れた後、回転多面鏡４によって走査され、ｆθレンズ５
によって集光されて感光ドラムＧ上に結像する。この際
、第２図に示すごとく、矢印の方向に回転する感光Ｆ′
クラムに対してレーザビームを前記感光ドラム６の回転
軸に平行方向（矢印ａ）に走査すれば感光ドラム上の走
査線は多少傾斜し、それに伴って記録紙２１上の記録走
査線の方向（矢印ｂ）も多少傾斜することになる。この
ため、第３図に示すごとく走査線の方向く矢印ａ′）は
予め傾斜させておく必要があり、かようにして記録紙２
１上の記録走査線の方向（矢印ｂ’　）を補正すること
ができる。

そこで、従来の光走査装置では第１図に示すごとく光学
系全体をテーブル１１上に組み、前記テーブル１１を感
光ドラム６の回転軸に対して走査線の傾斜を補正する方
向に傾けて設置している。

第１図において、テーブル１１の四隅に穴を開け、この
穴にネジ９１〜９４をテーブルの下側から通し、ネジリ
ング８１〜８４を入れて、基板１２に固定した部材１０
１〜１０４の上部に開けた雌ネジに通した後、つまみ７
１〜７４を取りつける。

そして、ネジ９１〜９４の各回転量をつまみで調整し、
テーブル１１に傾斜をもたせて走査線の傾斜の補正を行
い、調整が完了したならばネジリング８１〜８４でテー
ブル１１を固定する。

このようにして、従来は光学系全体を傾斜させ、結像面
上の走査線の傾斜を補正している。しかし、このような
従来法は傾斜方式が大川りになり、且つ微調整が難しく
て、更に光走査装置全体が大型化するという欠点がある
。

（Ｃ）　　発明の目的 本発明の目的はこれらの欠点を解消せしめて、簡易に且
つ良好に走査線の傾斜が補正できる光走査装置を提供す
ることにある。

ｆｄｌ　　発明の構成 その目的は、光ビームを発光する光源と、該光ビームを
走査する走査機と、該走査機からの走査ビームを受けて
走査ビームを集光結像する結像レンズと、該結像レンズ
を経た該走査ビームを結像面に反射する反射鏡とを有す
る光走査装置であって、前記反射鏡面上の走査線と前記
結像面上の走査線とが平行とならないように前記反射鏡
が設置され、前記走査ビームを走査することによって作
られる面に対する前記反射鏡面の角度を変化させて、前
記結像面上における走査線の傾斜を補正するようにした
光走査装置によって達成することができる。

（ｅ、］　　発明の実施例 以下９図面を参照して実施例によって詳しく説明する。

第４図は本発明にがかる一実施例の斜視図であり、第１
図における従来の光走査装置と共通の部品には同一番号
を付しである。本発明にかかる構成では、第１図におけ
る光学系全体を傾斜させる装置部品７〜１０に代わって
、反射鏡１３および反射鏡を傾斜させる部品１４〜２０
を用いている。第４図におけるＡ部の詳細図を第５図に
示す。図において、反射鏡１３はミラーホルダ１４に固
定され、ミラーボルダ１４には回転軸となるピン２０が
取りつけられて、ビン２０は反射鏡台１５に開けられた
穴に挿入されて、ミラーホルダ１４に固定された反射鏡
１３が滑らかに回転する。

また、第４図におけるＢ部の詳細図を第６図に示す。図
において、マイクロメータ１７はマイクロメータ支持台
１６によって固定されており、マイクロメークの軸はミ
ラーボルダ１４の背面部の坂に開けられた穴に通して、
その先に止め輸１８が嵌っている。

以上の構成により、マイクロメータ１７の目盛を動かす
ことによって反射鏡の傾斜を変化させ、且つ結像面上の
走査線傾斜の補正が完了した時点で反射鏡１３をネジ１
９　（第６図参照）°で固定するものである。

次に、前記反射鏡の傾斜を変化させることによって像面
（結像面）上における走査線の傾斜が変化する原理につ
いて、第７図ないし第９図を参照して説明する。

一般に入射光の方向余弦を（α、β、γ）、反射光の方
向余弦を（αζ　βて　γ′）としたとき、これと反射
面の法線の方向余弦（λ、μ、ν）との関係式は公知で
あり、以下のように表わされる。

第７図は反射の法則を説明するための図を示している。

図において、０を中心とした単位円と入射光（入射角を
ｉとする）の延長との交点をＡ、単位円と反射光との交
点をＢ、同じく単位円と反射面の法線との交点をＣとす
れば、 一チ　　　　　→　　　　　→　　　　　→０Ｂ＝ＯＡ
＋ＡＢ＝ＯＡ＋２０Ｃｃｏｓｔ　　　（１）の関係があ
る。これを成分で書けば、 α′＝α＋２λ　ｃｏｓ　ｉ β′−β＋２μ　ｃｏｓｉ　　　　　　　　　（２）γ
′＝γ＋２ν　ｃｏｓ　ｉ となる。但し、 ｃｏｓｉ＝（αλ＋βμ十γν）（３）である。

次いで、第８図は走査線の傾斜原理を説明するための図
である。図において、ｘｙ平面は反射鏡１３の回転軸ｄ
を含み、像面と垂直に交わる平面である。ｙ軸は像面と
平行方向（走査線ａの方向と逆向きを正）、ｙ軸は像面
と垂直方向（光軸方向を正）とする。ｚ軸はｘｙ平面に
垂直方向（第８図で下向きを正）にとる。

反射鏡１３が傾斜していない状態では、反射面とｘｙ平
面は垂直になっている。反射鏡１３を傾斜させたときの
傾き角をφとし、第８図に示した矢印の方向から見て、
右廻り（時計廻り）を正とする。

いま、反射鏡１３が傾斜していない場合を考える。この
とき、ｆθレンズの光軸に沿って進む光線Ｃは反射面上
の点Ｏで反射し、点Ｐで像面と垂直に交わるように光学
系が設定されている。

光線Ｃの入射角をＵとおけば、ｙ軸となす角は（２ｕ−
π／２）であるから入射光の方向余弦は（ｃｏｓ（籾−
腎、　５ｒ？＋（２ｔｔ−勺、ｏ）これを変形して （ｓｉｎ　２ｕ　　、　　−ｃｏｓ２ｕ　　、　　Ｏ）
　　−−＋４）と表される。

次に、反射鏡１３が傾き角φだけ傾斜した場合を考える
。このとき、反射光は点Ｑで像面と交わる光線となる。

反射面の法線の方向余弦は （ｃｏｓ（％＋−ｇ）ｃｏｓ５６．５ｒＹＬ、（牙＋ｃ
ｉ−）ｔｏｃＪ、　５ｒ−ｓ−ψ）これを変形して、 （−Ｓｉ　Ａ　Ｌ　ＣＪ：ＩＳ　乞ＣｏＳ　（Ｌ　ＣＯ
５φ、Ｓ−φ）　　”、、、　（５１となる。

従って、反射光の方向余弦（１，ｍ、ｎ）は式（４）、
　（５１を式（２１，（３１に代入して但し、　ＣＱＳ
　ｊ、　＝　−（Ｓｉ’ｌ’Ｌ２Ｕ　５ｉｕｕ−ｃｏｓ
φ−ｃ６５　λＵ　ＣＤ５Ｌ　ｃ６５φ）＝　ＣＱＳ力
■Ｓ＋　　　　　　　　　・・−−一・　（７）式（７
）を式（６）に代入して整理すると、Ｏ，、ｍ、％）　
＝　（ｓ＝２ｕ−ｓ４．　ｃｏｓ”ナーＣ５５２ＷＳｉ
’７Ｌ’ψ、　ｃｏｓａｓｉｙ＋４）−（８１となる。

ここで、ｘｙ平面上にあり、光線Ｃに平行な光線をＣと
する（第８図参照）。光！ｊＩｃは反射面上の点０で反
射し、点Ｑで像面と交わる。

第９図は第８図の光線のみを抜き書きした図であるが、
同図のように点Ｏを座標軸の原点にとり、点ｄ　（ｘ、
＋　ｙ、、　ｚ、）　＋点Ｑ（ｘｔ　＋　Ｙｔ　＋　ｚ
ｔ　）　１点Ｑ′（Ｘ２．”１２＋　　２２）とする。

ｏＱ−ｒ−、ｏ’ｏ、’−Ｌ′とおけば、（＝ｃ、、Ｖ
ｌ　、Ｚ＋）＝Ｕム　ｍＬ；　　％ム）　　　、、、、
、、　　（９１（”ｘ、’ｉｒＪ、）＝αＬ′士工。’
；　　ｒｎ−Ｌ’＋１．、　　ｎＬ’すｚ、）α０）点
○から像面までの距離をり２点０と点０′のｙ方向の距
離をｄとお（と、 （工ｏ　、　７ｏ　、　Ｚ、）＝（、、＝、　　、　Ｌ
　、　ｏ　）　−−Ｃ１９式（９）より ｙ　＝ｍ　Ｌ　＝　Ｄ　　　　　、’、　Ｌ　＝　Ｄ／
　ｍ　　　　　−（＋２）式α０）より　ｉｌｚ：　ｍ
Ｌ’＋　ｔ　＝　Ｄ　　　−’、ム’＝−＃（Ｄ−ｉ）
　　　（ｌヨ）式　、　、　を式（９１，ＱＯ）に代入
してＣ’−、ｆｒ、”ｌ＋）＝（、；Ｄ；　ｒ＞、　会
７）’）　　　　　−（１＋）（χ２　羊、　ｚｊ＝　
（４ＣＤ−ｃＬ　）＋社、　Ｄ　、　、＝　（Ｄ−ｔ）
）（１！ｉ’）直線ＱＱの傾斜角をθ（第８図参照）と
すれば、式（１４−）、　（ｌり）より （１，ｍ、ｎ）は式（８）より角度Ｕ、φの式であるか
ら式　の右辺は角度Ｕ、φだけで表される。ところで、
Ｕは光学系の仕様によって決まった値である。従って、
ｔａｎ　θは角度φだけの関数になる。

これは像面上の走査線の傾斜角θが反射鏡の傾き角φを
換えることによって変化することを表わしている。

（ｆｌ　　発明の効果 以上の説明から明らかなように、本発明によれば反射鏡
の傾斜を変化させるという簡便な方法で走査線の補正を
行うことができるから、調整の簡易化は勿論のこと、調
整の高精度化および光学系の小型化が実現できる効果の
大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光走査装置の構成を示した斜視図、第２
図は記録走査線の傾斜を説明する図、第３図は傾斜走査
線の補正を説明する図、第４図は本発明にがかる一実施
例の構成を示す斜視図、第５図は第４図のＡ部の詳細図
、第６図は第４図のＢ部の詳細図、第７図は反射の法則
を説明する図、第８図は走査線の傾斜を変化させる原理
を説明する図、第９図は第８図の抜き書き図である。 図中、１はレーザ光源、２は光変調器、３はコリメート
レンズ系３，４は回転多面鏡、５はｆθレンズ、６は感
光ドラム、１３は反射鏡、１４はミラーホルダ、１５は
反射鏡台、１６はマイクロメータ支持台、１７はマイク
ロメータ、１８は止め輪、１９はネジ、２０はビン、２
１は記録紙を示しており、その他の英文字は走査線を説
明するための記号である。 手続補正書Ｃヶ代） ２ノこ１↑ノ］の名（）、 茫迅光゛皆予 ’　　？、ｎ　ｉｔ−をする？１ ・１ｆイ′１との閏１７　　　　　　特許出願人住所　
神京用県用崎市中原区上小田中１０１５番地（５２２）
名称富士通株式会社 代表者　山本卓眞 １　代　　理　　人　　　　　１．１：所　神全用県用
崎市中原区上小口］中１０１５番地１１９−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光ビームを発光する光源と、該光ビームをを走査する走
   査機と、該走査機からの走査ビームを受けて走査ビーム
   を集光結像する結像レンズと、該結像レンズを経た該走
   査ビームを結像面に反射する反射鏡とを有する光走査装
   置であって、前記反射鏡面上の走査線と前記結像面上の
   走査線とが平行とならないように前記反射鏡が設置され
   、前記走査ビームを走査することによって作られる面に
   対する前記反射鏡面の角度を変化させて、前記結像面上
   における走査線の傾斜を補正するようにしたことを特徴
   とする光走査装置。