JPS5962821A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPS5962821A JPS5962821A JP58146449A JP14644983A JPS5962821A JP S5962821 A JPS5962821 A JP S5962821A JP 58146449 A JP58146449 A JP 58146449A JP 14644983 A JP14644983 A JP 14644983A JP S5962821 A JPS5962821 A JP S5962821A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- optical
- mirror
- laser
- lens
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- Pending
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- Facsimile Scanning Arrangements (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はレーザ光走査装置、例えば、レーザプリンタに
関するものである。
関するものである。
従来のレーザプリンタを第１図に示す。半導体レーザ１
より出射するレーザ光はカップリングレンズ２（焦点距
離ｆ、 ）により平行光りなり光走吉なり光走査器９
に入射する。第１図においては光走査器としてガルバノ
ミラ−光偏向器を用いた場合を示している。光走査器に
は、走査信号発生器１１が発生する走査信号が増幅器１
４を介して印加され、光走査器は被走査面としての感光
ドラム１０上にレーザ光を走査する。感光ドラム１０は
矢印方向に回転しており、感光ドラム全面に光走査可能
となる。レンズ１５（まＦθレンズと称せられるもので
あり、光走査器ｌこよりレーザ光がいかなる偏向角θに
偏向されても、偏向角θに対応する感光ドラム上位置に
微小な光スポットに絞りこむ機能をもつ。半導体レーザ
１へは、パターン発生回路１２が発生するパターン信号
が印加され、半導体レーザ（まパターン信号に応じて光
強度変調されたレーザ光を出力し、感光ドラム上ζこ光
記録する。
より出射するレーザ光はカップリングレンズ２（焦点距
離ｆ、 ）により平行光りなり光走吉なり光走査器９
に入射する。第１図においては光走査器としてガルバノ
ミラ−光偏向器を用いた場合を示している。光走査器に
は、走査信号発生器１１が発生する走査信号が増幅器１
４を介して印加され、光走査器は被走査面としての感光
ドラム１０上にレーザ光を走査する。感光ドラム１０は
矢印方向に回転しており、感光ドラム全面に光走査可能
となる。レンズ１５（まＦθレンズと称せられるもので
あり、光走査器ｌこよりレーザ光がいかなる偏向角θに
偏向されても、偏向角θに対応する感光ドラム上位置に
微小な光スポットに絞りこむ機能をもつ。半導体レーザ
１へは、パターン発生回路１２が発生するパターン信号
が印加され、半導体レーザ（まパターン信号に応じて光
強度変調されたレーザ光を出力し、感光ドラム上ζこ光
記録する。
しかし、第１図に示した従来のレーザプリンタで使用す
るＦθレンズは、光走査器が走査する偏向角すべてに対
して、所望の性能を得るために大口径、大型のレンズと
なり、小型、安価なレーザプリンタに適用するには問題
となっていた。
るＦθレンズは、光走査器が走査する偏向角すべてに対
して、所望の性能を得るために大口径、大型のレンズと
なり、小型、安価なレーザプリンタに適用するには問題
となっていた。
本発明は、上１ボした欠点を解消するためになされたも
ので、Ｆθレンズを用いなくても、感光ドラム上のいか
なるレーザ光走査位置においても、レーザ光を所定の微
小スポ丹に絞りこむ、焦点！ｌ＋ｌＪ御装置を世けた、
小型、安価なレーザプリンタを提供することにある。
ので、Ｆθレンズを用いなくても、感光ドラム上のいか
なるレーザ光走査位置においても、レーザ光を所定の微
小スポ丹に絞りこむ、焦点！ｌ＋ｌＪ御装置を世けた、
小型、安価なレーザプリンタを提供することにある。
上記の目的を達成するために本発明のレーザプリンタで
は、第１図に示した従来のレーザプリンタにおいてＦ゛
θθレンズくず代わりに、焦点制御装置として振動可能
なミラーを光学系（こ導入し、光走在器がレーザ光を偏
光する偏向角に応じて１ミラーを光］１１＋方向に所定
耽変位させ、感光ドラム上θ几珈べｆるし〜→ツノ−走
査位置ても、常にレーザ光を所定の微小スポットに絞り
こませろこ吉を特徴吉する。
は、第１図に示した従来のレーザプリンタにおいてＦ゛
θθレンズくず代わりに、焦点制御装置として振動可能
なミラーを光学系（こ導入し、光走在器がレーザ光を偏
光する偏向角に応じて１ミラーを光］１１＋方向に所定
耽変位させ、感光ドラム上θ几珈べｆるし〜→ツノ−走
査位置ても、常にレーザ光を所定の微小スポットに絞り
こませろこ吉を特徴吉する。
以下、第２図、＠３図を用いＣ本発明の原理を説明する
。例えは、第２図において平行光としたレーザ光は半透
鏡Ｉ５により反射さイア７、レンズ５（焦点距離ｆ２）
を通って、ミラー６に達する。
。例えは、第２図において平行光としたレーザ光は半透
鏡Ｉ５により反射さイア７、レンズ５（焦点距離ｆ２）
を通って、ミラー６に達する。
ミラー６により反射したレーザ光は再びレンズ５、半透
鏡１５．レンズ８（焦点距離ｆ３）を通過し、光走査器
９へ入射する光学系を考える。
鏡１５．レンズ８（焦点距離ｆ３）を通過し、光走査器
９へ入射する光学系を考える。
ミラー６はレンズ５の焦点位置付近に配置する。
いま、ミラ〜６が振動しない場合、走査レーザ光の結像
位＠（才、光走査器を中心吉する実ｇ１１６で示した円
周上に結像し、感光ドラム位置１ｏとは結像点ずれΔが
生じる。結像ずれΔを補正するためにはミラー６を変位
さぜる必鮫がある。
位＠（才、光走査器を中心吉する実ｇ１１６で示した円
周上に結像し、感光ドラム位置１ｏとは結像点ずれΔが
生じる。結像ずれΔを補正するためにはミラー６を変位
さぜる必鮫がある。
Δは偏向角θ、光走査器から感光ドラムまでの距離Ｒを
用いて次式で示さイつ、る。
用いて次式で示さイつ、る。
偏向角θが小さい場合はΔは以下のごとく近似される。
つきに、第３図を用いて、ミラー６の変位量δとΔの関
係を求める。変位量δ＝０の時、レンズ５の焦点に置か
れたミラー６で反射されたレーザ光は実線で示ずごとく
レンズ５を平行光で出射し、レンズ８の焦点に結像する
。つきに、ミラー６がδ歇変位した場合を鎖線で示す。
係を求める。変位量δ＝０の時、レンズ５の焦点に置か
れたミラー６で反射されたレーザ光は実線で示ずごとく
レンズ５を平行光で出射し、レンズ８の焦点に結像する
。つきに、ミラー６がδ歇変位した場合を鎖線で示す。
ミラー６がδ変位する吉、レンズ５の結像点（ま図に示
すごさく２δ変位し、レンズ５を出射したレーザ光は発
散光となり、レンズ８により絞られる結像点はΔだけ移
動する。
すごさく２δ変位し、レンズ５を出射したレーザ光は発
散光となり、レンズ８により絞られる結像点はΔだけ移
動する。
δとΔの関係は、縦倍率の公式より
と求・）られる。したがってδと偏向角θの関係は式（
３）、と式（１）を用いて次式で示すことができる。
３）、と式（１）を用いて次式で示すことができる。
偏向角θが小さい、場合、近似的に次の式（５）となる
。
。
以上説明したごとく、式（４）、式（５）により、ミラ
ー６を光走査器の偏向角θに応じて、所定（ｄ変位させ
る吉感光ドラム上のいかなるレーザ光走査位置でも結像
点ずれΔは無くなり、常にレーザ光を所定の微小スポッ
トに絞りこむこ吉が可能となる。
ー６を光走査器の偏向角θに応じて、所定（ｄ変位させ
る吉感光ドラム上のいかなるレーザ光走査位置でも結像
点ずれΔは無くなり、常にレーザ光を所定の微小スポッ
トに絞りこむこ吉が可能となる。
以下、本発明を実施例によって詳しく説明する。
第４図は本発明Ｏ〕レーザプリンタを示す。第１図と同
様に、半導体レーザ１より出射するレーザ光（４カツプ
リングレンズ２により平行光となる。
様に、半導体レーザ１より出射するレーザ光（４カツプ
リングレンズ２により平行光となる。
第２図においては、本発明のレーザプリンタを説明する
際に半透鏡１５を用いる例を示したが、半透鏡の代わり
に第４図に示すごとく偏向ブリズム３．λ／４波長板４
を用いるとレーザ光の利用率は飛開的に向上する。すな
わち、まず偏向したレーザ光を偏光プリズムにより全反
射させ、次にミラー６で反射し、再び偏光プリズムに戻
って来たレーザ光（４λ／４波長板を往き、帰り２度通
過しているので、最初に偏光プリズムに入射した際の偏
光方・向とは直角に偏光したレーザ光となっている。
際に半透鏡１５を用いる例を示したが、半透鏡の代わり
に第４図に示すごとく偏向ブリズム３．λ／４波長板４
を用いるとレーザ光の利用率は飛開的に向上する。すな
わち、まず偏向したレーザ光を偏光プリズムにより全反
射させ、次にミラー６で反射し、再び偏光プリズムに戻
って来たレーザ光（４λ／４波長板を往き、帰り２度通
過しているので、最初に偏光プリズムに入射した際の偏
光方・向とは直角に偏光したレーザ光となっている。
このため、ミラー６を反射して戻って来たレーザ光（ｉ
偏光プリズムを透過し、光走査器へ導かれる。レンズ５
、レンズ８の機能については、すでに第２図で説明した
。
偏光プリズムを透過し、光走査器へ導かれる。レンズ５
、レンズ８の機能については、すでに第２図で説明した
。
焦点制御回路古しての変位素子７はミラー６を矢印２０
で示すごとく、光軸と平行方向に変位させる。変位素子
７を駆動する焦点制御回路１３は、走査信号発生器１１
が発生する走査信号を適当な関数関係により変換し、変
位素子７に印加する。
で示すごとく、光軸と平行方向に変位させる。変位素子
７を駆動する焦点制御回路１３は、走査信号発生器１１
が発生する走査信号を適当な関数関係により変換し、変
位素子７に印加する。
式（５）に示したごとく、変位素子によりミラー６を偏
向角の２乗に比例して変位させる場合、変位素子を駆動
する焦点Ｘ１ｉ制御回路ブロック図を第５図に示す。
向角の２乗に比例して変位させる場合、変位素子を駆動
する焦点Ｘ１ｉ制御回路ブロック図を第５図に示す。
第５図の増幅部では増幅率調節を行なって後、信号を変
位素子に印加する。
位素子に印加する。
変位素子としては圧電材料を用いたもの、コイルあるい
は永久磁石からなるボイスコイルと称されるもの、ある
いは磁歪、電歪素子を用いたものであっても良い。特に
圧電体バイモルフ素子は、変位素子として採用する場合
、良好な周波数応答性をもっており優れている。第６図
に本発明で用いる圧電体バイモルフ素子の構造を示す。
は永久磁石からなるボイスコイルと称されるもの、ある
いは磁歪、電歪素子を用いたものであっても良い。特に
圧電体バイモルフ素子は、変位素子として採用する場合
、良好な周波数応答性をもっており優れている。第６図
に本発明で用いる圧電体バイモルフ素子の構造を示す。
１）ＺＴθ〕ごさき圧電体セラミックス１７で燐青銅１
８等の補強板をサンドイッチした構造である。圧電体セ
ラミックス板の表面にζオ全面に電極が施され、この電
極と燐青銅間に電圧を印加することにより矢印１９のと
古く変位する。
８等の補強板をサンドイッチした構造である。圧電体セ
ラミックス板の表面にζオ全面に電極が施され、この電
極と燐青銅間に電圧を印加することにより矢印１９のと
古く変位する。
本発明の第４図に示したレーザプリンタにおいては、光
走査器としてガルバノミラ−光偏向器を用いる場合を示
したが、回転多面鏡であっても良い。また、本発明は半
導体レーザのみならず、他の全てのレーザ装置を用いる
ことは言うまでもない０ さらに、本発明の実施例としてレーザプリンタを引用し
たがレーザ走査光学系を必要とする装置一般、特に、平
面上を大偏向角で走査することが必要である装置に効果
的に活用できることは勿論である。
走査器としてガルバノミラ−光偏向器を用いる場合を示
したが、回転多面鏡であっても良い。また、本発明は半
導体レーザのみならず、他の全てのレーザ装置を用いる
ことは言うまでもない０ さらに、本発明の実施例としてレーザプリンタを引用し
たがレーザ走査光学系を必要とする装置一般、特に、平
面上を大偏向角で走査することが必要である装置に効果
的に活用できることは勿論である。
以上説明したように、本発明を用いれば被走査面上で、
任意の走査偏向角において、常に一定のレーザスポット
径を保持することが電気回路的に制御可能となり高精度
・高品質の光走査記碌が可能上なると共に、装置全体が
軽購、小型化できる利点がある。
任意の走査偏向角において、常に一定のレーザスポット
径を保持することが電気回路的に制御可能となり高精度
・高品質の光走査記碌が可能上なると共に、装置全体が
軽購、小型化できる利点がある。
第１図（オ従来のし〜ザプリンタを説明する図、第２図
、第３図は本発明の光走査装置に適［１１される焦点制
御装置の原押を説明する図、第４図は本発明の一実施例
を示す図、第５図は焦点１ｂ制御回路の構成を示す図、
第６図は圧電体バイモルフ素子の構造を示す図である。 第 １ 図 第 ５ 図 艷京、制御口１番 ’Ｊｒｑ
、第３図は本発明の光走査装置に適［１１される焦点制
御装置の原押を説明する図、第４図は本発明の一実施例
を示す図、第５図は焦点１ｂ制御回路の構成を示す図、
第６図は圧電体バイモルフ素子の構造を示す図である。 第 １ 図 第 ５ 図 艷京、制御口１番 ’Ｊｒｑ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ レーザ光を出射する光源と、咳レーザ光を走査する
光走査器と、該走査されるレーザ光で表示あるいは記録
する表示用、あるいは記録用材料よりなる被走査面と、
＠配光源からのレーザ光を上記被走査面に導く光学手段
とからなる光学装置において、上記光学手段を構成する
ミラーを上記光走査器の偏向角に対応して変位させる焦
点制御装置を設けたこ々を特徴上する光走査装置。 ２ 上記焦点制御装置を設けたミラーにレーザ光を導く
光学手段として、偏向プリズム、λ／４波長板を用い、
上記焦点制御装置に圧電体バイモルフ素子を用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146449A JPS5962821A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146449A JPS5962821A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5962821A true JPS5962821A (ja) | 1984-04-10 |
Family
ID=15407887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146449A Pending JPS5962821A (ja) | 1983-08-12 | 1983-08-12 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5962821A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5054866A (en) * | 1988-12-29 | 1991-10-08 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning optical apparatus |
| US7859558B2 (en) | 2008-07-31 | 2010-12-28 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, control method thereof, and image forming apparatus therewith |
-
1983
- 1983-08-12 JP JP58146449A patent/JPS5962821A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5054866A (en) * | 1988-12-29 | 1991-10-08 | Ricoh Company, Ltd. | Scanning optical apparatus |
| US7859558B2 (en) | 2008-07-31 | 2010-12-28 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanning device, control method thereof, and image forming apparatus therewith |
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