JPS6050509A - 光ビ−ム走査型画像入力装置 - Google Patents
光ビ−ム走査型画像入力装置Info
- Publication number
- JPS6050509A JPS6050509A JP58157842A JP15784283A JPS6050509A JP S6050509 A JPS6050509 A JP S6050509A JP 58157842 A JP58157842 A JP 58157842A JP 15784283 A JP15784283 A JP 15784283A JP S6050509 A JPS6050509 A JP S6050509A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light beam
- mirror
- polygon mirror
- laser
- rotating polygon
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (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〕
本発明はレーザビームによる走査型画像入力装置に係Ｖ
％に反射鏝面保護膜形成法と画像読込信号の均一化に関
する。
％に反射鏝面保護膜形成法と画像読込信号の均一化に関
する。
回転多面鏡を用いたレーザビーム走査型画像入力装置に
おける問題点を第１〜第 図を用いて説明する。第１図
は、レーザビームによる走査型画像入力装置の構成図で
あり、信号処理装置１よりの指令によりレーザ駆動回路
２が半導体レーザ３を定出力駆動する。半導体レーザ３
より出たレーザ光はコリ、メータレンズ４によって平行
ビームとなり回転多面鏡５により偏向走査されＦ０レン
ズ６により被走査面ａ上に焦点を結ぶ。被走査面ａから
の反射光を光電変換素子９で電気信号とし、信号増幅用
の七ンスアンプ１３を介して信号処理装置１に伝達する
。信号処理装置１は得られた画像悄ａをデジタル符号化
して記憶装置（不図示）に記憶させる。画像情報取り込
みのための基準信号としては、レーザビーム７の一部を
ミラー１（１により光′区変換素子１ＩＶｃ導きその出
力よりビーム位置検出回路１２でビーム位置を検出する
。以上の構成において原稿８をｂの方向に移動せしめる
ことで、画像情報を読込むことができる。
おける問題点を第１〜第 図を用いて説明する。第１図
は、レーザビームによる走査型画像入力装置の構成図で
あり、信号処理装置１よりの指令によりレーザ駆動回路
２が半導体レーザ３を定出力駆動する。半導体レーザ３
より出たレーザ光はコリ、メータレンズ４によって平行
ビームとなり回転多面鏡５により偏向走査されＦ０レン
ズ６により被走査面ａ上に焦点を結ぶ。被走査面ａから
の反射光を光電変換素子９で電気信号とし、信号増幅用
の七ンスアンプ１３を介して信号処理装置１に伝達する
。信号処理装置１は得られた画像悄ａをデジタル符号化
して記憶装置（不図示）に記憶させる。画像情報取り込
みのための基準信号としては、レーザビーム７の一部を
ミラー１（１により光′区変換素子１ＩＶｃ導きその出
力よりビーム位置検出回路１２でビーム位置を検出する
。以上の構成において原稿８をｂの方向に移動せしめる
ことで、画像情報を読込むことができる。
ここで、被走査面からの反射光量は入射光量に比例する
。そのため被走査面への入射光量゛は均一化する必要が
あり、レーザ駆動回路２を定出力動作とすることで対処
し、できた。コリメータレンズ４嘔よひＦθレンス６の
透過率は汚れ等による影響を除外すれは均一であるが、
回転多面鏡は、入反射角の柔性が回転に伴い変動するた
め一定し碌い、以下その賛因を述べる。
。そのため被走査面への入射光量゛は均一化する必要が
あり、レーザ駆動回路２を定出力動作とすることで対処
し、できた。コリメータレンズ４嘔よひＦθレンス６の
透過率は汚れ等による影響を除外すれは均一であるが、
回転多面鏡は、入反射角の柔性が回転に伴い変動するた
め一定し碌い、以下その賛因を述べる。
回転多面鏡は、基材を鏡面化るるいは基材上に鏡面ゲ設
け、梃に保護膜を形成する。本例ではＡｔ基拐を錬而加
工し、保護膜として５ｉ（１２を用いた回転多面鏡につ
いて述べる。第２図は基材と保護１１！！全拡大して光
ビームに対する反則率を解析するものであり、記号を以
下（Ｃ足表する。
け、梃に保護膜を形成する。本例ではＡｔ基拐を錬而加
工し、保護膜として５ｉ（１２を用いた回転多面鏡につ
いて述べる。第２図は基材と保護１１！！全拡大して光
ビームに対する反則率を解析するものであり、記号を以
下（Ｃ足表する。
Ｒｓ：Ｓ偏向成分に対する多面鏡の反射率「、：空気と
保顛膜間の反射率 δ ：レーザ光の位相差 ｎｏ：空気の屈折率 ｎｌ：保護膜の屈折率 ｎ２：基材の 〃 ψ。、ψ８．ψ２：各境界での入反射屈折角この時、多
面鏡の反射率ｆ（、ｓは第２図に正す式でめられ、材質
に依存する諸足数が定すると、Ｒ，ｓは入射角ψ。と保
護膜厚さｄｌの関数であることがわかる。
保顛膜間の反射率 δ ：レーザ光の位相差 ｎｏ：空気の屈折率 ｎｌ：保護膜の屈折率 ｎ２：基材の 〃 ψ。、ψ８．ψ２：各境界での入反射屈折角この時、多
面鏡の反射率ｆ（、ｓは第２図に正す式でめられ、材質
に依存する諸足数が定すると、Ｒ，ｓは入射角ψ。と保
護膜厚さｄｌの関数であることがわかる。
第３図は保役膜材買Ｓ＋０２、基材Ａｔ、レーザ波長７
８０ ｎｒｒ＋として＃′ｉ算した例であり以下その特
徴について述べる。第３図は横軸に保護膜厚ｄ１、縦軸
に反射率Ｒ，ｓヶ取り、入射角ψ、をパラメータとして
示す。ここでの王な％徴は （１） 反射率はｎ、ｄ、＝λ／２ 近傍で最大値をと
、るが９０の変化に伴うＲｓのｆ動も最大となる。
８０ ｎｒｒ＋として＃′ｉ算した例であり以下その特
徴について述べる。第３図は横軸に保護膜厚ｄ１、縦軸
に反射率Ｒ，ｓヶ取り、入射角ψ、をパラメータとして
示す。ここでの王な％徴は （１） 反射率はｎ、ｄ、＝λ／２ 近傍で最大値をと
、るが９０の変化に伴うＲｓのｆ動も最大となる。
ｆｉｌ ９’ｏによるＲｓの変動ｔｒＪｄ、＝２１（１
人近傍で極小値をとるが、ｄ、によるＲｌｓの変化率は
この近傍でかなり大きい。
人近傍で極小値をとるが、ｄ、によるＲｌｓの変化率は
この近傍でかなり大きい。
従って入射角の変化による反射率の変動、即ち被走査面
に２ける光量変動を極小にし、反射光ｌ・全一定に保つ
ＫＩ／′ｉ、ｄ、＝２１０ＯＡ近傍の膜厚を選べば良い
が、その場合、多面鏡の反射率は極大値を俄扛ず、伺か
つ保護膜厚ｄ、の変動に対して反射率が大きく変化する
という問題がある。
に２ける光量変動を極小にし、反射光ｌ・全一定に保つ
ＫＩ／′ｉ、ｄ、＝２１０ＯＡ近傍の膜厚を選べば良い
が、その場合、多面鏡の反射率は極大値を俄扛ず、伺か
つ保護膜厚ｄ、の変動に対して反射率が大きく変化する
という問題がある。
本発明の目的は上述した回転多面鏡あるいは往伎振動鏡
の特性を考慮し、走査方向に対し均一ガ光出力および有
効スポット径を得るとともに鏡面の反射効率が最大とな
るような構成の光ビーム走査型画像入力装置を提供する
ことにある。
の特性を考慮し、走査方向に対し均一ガ光出力および有
効スポット径を得るとともに鏡面の反射効率が最大とな
るような構成の光ビーム走査型画像入力装置を提供する
ことにある。
第３図からもわかるように、実除の回転多面鏡し使用範
囲、例えばψｏ−３０°〜６０°に３いて、反射率が最
大となるｄ、＝３ｒ１００人近傍ではψ。と１（・Ｓの
関係は直線で近似できる。このことよりレーザ光源の光
量゛あるいは光電没換累子の感度を反射率に反比例して
変化させれば、被走査面上での九ｔを一定にできる。
囲、例えばψｏ−３０°〜６０°に３いて、反射率が最
大となるｄ、＝３ｒ１００人近傍ではψ。と１（・Ｓの
関係は直線で近似できる。このことよりレーザ光源の光
量゛あるいは光電没換累子の感度を反射率に反比例して
変化させれば、被走査面上での九ｔを一定にできる。
以下、本発明の一実施例を第４〜第７図を由いて脱明す
る。本実施例は、電子写真方式によるレーザビームプリ
ンタにレーザビームによる走査型画像入力装置を組み込
んだものである。第４図はその構成を示すものであり、
レーザビームプリンタ２０は、給紙カセット２５と排紙
トレー２４を持ち用紙に、給紙カセット２５から給紙部
２８を経て印写部２７（ドラム１７および帝′庫器等よ
りなる）、定看器２６（＋−経て排紙搬送系２９によっ
て排紙カセット２４に到る。印写部２７の周辺にはクリ
ーナ２２、現像機２１が配せられる。レーザ走査系は、
レーザ光源（不図示）２Ｊ：ひその駆動回路（不図示）
、回転多面鏡５、Ｆθレンズ６、感光ドラム１７への走
査、露光と原稿台２３中の原稿８（不図示）への走査の
切換ミラー１６．２よび反射光検出用の長尺光電ｖｍ索
子９ａ、９ｂよりなり、センスアンプ１３は、長尺光電
変換素子９ａ、９ｂの至近距離に配している。
る。本実施例は、電子写真方式によるレーザビームプリ
ンタにレーザビームによる走査型画像入力装置を組み込
んだものである。第４図はその構成を示すものであり、
レーザビームプリンタ２０は、給紙カセット２５と排紙
トレー２４を持ち用紙に、給紙カセット２５から給紙部
２８を経て印写部２７（ドラム１７および帝′庫器等よ
りなる）、定看器２６（＋−経て排紙搬送系２９によっ
て排紙カセット２４に到る。印写部２７の周辺にはクリ
ーナ２２、現像機２１が配せられる。レーザ走査系は、
レーザ光源（不図示）２Ｊ：ひその駆動回路（不図示）
、回転多面鏡５、Ｆθレンズ６、感光ドラム１７への走
査、露光と原稿台２３中の原稿８（不図示）への走査の
切換ミラー１６．２よび反射光検出用の長尺光電ｖｍ索
子９ａ、９ｂよりなり、センスアンプ１３は、長尺光電
変換素子９ａ、９ｂの至近距離に配している。
第５図は実施例のレーザビーム走査画像入力装置の構成
を示す。レーザビームプリンタのレーザ糸と共用化して
いるためレーザ駆動（ｏ回路２は、信号発生回路１４に
より駆動され、レーザ光の高速スイッチング機構を有す
る。第６図はレーザ駆動回路２のブロック図、第７図は
ｇ−調に関する信号ケ示したものである。レーザ駆動回
路２は、スイッチングトランジスタ３０．３１により半
導体レーザ３をオン・オフ駆動する。本実施例で用いた
半導体レーザ３け、発光素子ＬＤと受光素子ＰＤよりな
り、受光素子Ｐ Ｌ’）により発光素子ＬＤの発光科全
検出し光出力制御４１回路３２ヘフイートバツクする。
を示す。レーザビームプリンタのレーザ糸と共用化して
いるためレーザ駆動（ｏ回路２は、信号発生回路１４に
より駆動され、レーザ光の高速スイッチング機構を有す
る。第６図はレーザ駆動回路２のブロック図、第７図は
ｇ−調に関する信号ケ示したものである。レーザ駆動回
路２は、スイッチングトランジスタ３０．３１により半
導体レーザ３をオン・オフ駆動する。本実施例で用いた
半導体レーザ３け、発光素子ＬＤと受光素子ＰＤよりな
り、受光素子Ｐ Ｌ’）により発光素子ＬＤの発光科全
検出し光出力制御４１回路３２ヘフイートバツクする。
光出力制餌ｊ回路３２は電流源３３の電流谷獅全ｔｌｊ
ｌｌ ｉｌｌ して、半導体レーザ３の光出力を一定値
に保すする。
ｌｌ ｉｌｌ して、半導体レーザ３の光出力を一定値
に保すする。
第７図に示すように信号発生回路１４よりのレーザ駆ｍ
Ｊ悟夛■は、情イに読込用点灯勘間τＤとビーム位置検
出用レーザ点灯期間τＢＪ：りなり、その他の期間は、
半導体レーザの寿命ｒ考慮して、レーザを消灯している
。１走食周期は１°であり、この間に入反射角ψ。は約
３０°から６（１”！で変化し、回転多面鏡の反射率も
それに伴い８６％〃・ら９３俤まで約７チ変動する。
Ｊ悟夛■は、情イに読込用点灯勘間τＤとビーム位置検
出用レーザ点灯期間τＢＪ：りなり、その他の期間は、
半導体レーザの寿命ｒ考慮して、レーザを消灯している
。１走食周期は１°であり、この間に入反射角ψ。は約
３０°から６（１”！で変化し、回転多面鏡の反射率も
それに伴い８６％〃・ら９３俤まで約７チ変動する。
この反射率変化に対し、本実施例のレーザ駆動回路では
、バイアス用電流源３４を設け、バイアス制両回路３５
により第７図に示すようにバイアス゛屯流ケ減少σせる
ことで、被走査面ａ上での光量の均一化を達成している
。第６図に示す構成では、バイアス電流は、スイッチン
グ電流と無関係Ｋｍれてし１つが、半導体レーザのスレ
ッンヨルド電流以下の値なので問題ない。
、バイアス用電流源３４を設け、バイアス制両回路３５
により第７図に示すようにバイアス゛屯流ケ減少σせる
ことで、被走査面ａ上での光量の均一化を達成している
。第６図に示す構成では、バイアス電流は、スイッチン
グ電流と無関係Ｋｍれてし１つが、半導体レーザのスレ
ッンヨルド電流以下の値なので問題ない。
バイアス電流印加のタイミングとしては、ビーム位置検
出回路１２のビーム検出信号を開始時期とする。被走査
面の反射光よりの画像情報読込は、ビーム検出信号を基
準として行なわれるので、光ビームの走査角ｊＫ、即ち
回転多面鏡５への入反射角ψ。に対するバイアス電流の
印加量に常に一定となる。バイアス市’、＃ｒ、に化の
リセットタイミングとしては、ビーム位置検出用レーザ
点灯期間の始めとした。不実施例の元出力制＠１１！：
ｌＪＭ３２はビーム位置検出用レーザ点灯期間にレーザ
先出万全取込み、′電流源２０の容量を定め１走畳期間
その１的を保持する。上述した如く、ビーム位置検出用
レーザ点灯期間の始めにバイアス電流変化をリセットす
れば光出力開側１回路３２は、バイアス電流変化の影Ｉ
＃を受けなくなり、バイアス電流変化分Ｉ＋＋を自由に
調整できる。
出回路１２のビーム検出信号を開始時期とする。被走査
面の反射光よりの画像情報読込は、ビーム検出信号を基
準として行なわれるので、光ビームの走査角ｊＫ、即ち
回転多面鏡５への入反射角ψ。に対するバイアス電流の
印加量に常に一定となる。バイアス市’、＃ｒ、に化の
リセットタイミングとしては、ビーム位置検出用レーザ
点灯期間の始めとした。不実施例の元出力制＠１１！：
ｌＪＭ３２はビーム位置検出用レーザ点灯期間にレーザ
先出万全取込み、′電流源２０の容量を定め１走畳期間
その１的を保持する。上述した如く、ビーム位置検出用
レーザ点灯期間の始めにバイアス電流変化をリセットす
れば光出力開側１回路３２は、バイアス電流変化の影Ｉ
＃を受けなくなり、バイアス電流変化分Ｉ＋＋を自由に
調整できる。
不実施例によれば、回転多面鏡を最も反射率の商い領域
で用いることができるばたりでなく、その人皮射角特性
に拘らず反射光俊動幅を極めて少なくすることができる
。また回転多面鏡が最大反引率となるような保護膜厚の
近傍では、保護膜厚変動に伴う反射率の変化が緩やかで
、多面鏡製作に当たり品質管理が容易である。
で用いることができるばたりでなく、その人皮射角特性
に拘らず反射光俊動幅を極めて少なくすることができる
。また回転多面鏡が最大反引率となるような保護膜厚の
近傍では、保護膜厚変動に伴う反射率の変化が緩やかで
、多面鏡製作に当たり品質管理が容易である。
更に不実施例では、光学系並ひにレーザ駆動回路２をレ
ーザビームプリンタと共用しているため □感光体ドラ
ム１７上に迷する光量も均一となり印４品員が向上する
。
ーザビームプリンタと共用しているため □感光体ドラ
ム１７上に迷する光量も均一となり印４品員が向上する
。
不実施例では、反射率変動の補償を三角波のバイアス電
流で近似したが、三角波に限る必要はな ｊく、またバ
イアス成流として分離せず、全駆動′Ｃ本実施例は、レ
ーザビームプリンタに内蔵された走査型画像入力装置で
あるために、レーザ光源の先出カケ変化させることで、
反射面の入反射用特性を補償し、プリンタとしての印字
品質の向上をも同時に目的としたが、１血像入力装置と
してはレーザ光源を定出力化し、センスアング１３の感
度を入反射角に合わせて変化させても同一の効果を侍ら
ｎる。
流で近似したが、三角波に限る必要はな ｊく、またバ
イアス成流として分離せず、全駆動′Ｃ本実施例は、レ
ーザビームプリンタに内蔵された走査型画像入力装置で
あるために、レーザ光源の先出カケ変化させることで、
反射面の入反射用特性を補償し、プリンタとしての印字
品質の向上をも同時に目的としたが、１血像入力装置と
してはレーザ光源を定出力化し、センスアング１３の感
度を入反射角に合わせて変化させても同一の効果を侍ら
ｎる。
本発明によれば、回転多面鏡あるいは往復振動鏡を最大
反射率を有する領域で使用することができるため、レー
ザ光源に対する負担が軽減されるばかりでなく、その入
反射角にもかかわらず走査領域全域に亘り均一な走査光
量を得ることができる。
反射率を有する領域で使用することができるため、レー
ザ光源に対する負担が軽減されるばかりでなく、その入
反射角にもかかわらず走査領域全域に亘り均一な走査光
量を得ることができる。
第１図はレーザビーム走査型画像入力装置の構戎図、第
２図は回転多面鏡の入反射角を示す平面図、第３図は回
転多面鏡の反射率特性を示す説明例の走査型画像人力装
置部の構成図、第６図は実施例のレーザ駆動回路のブロ
ック図、第７図は実Ｍｕ例におけるも信号のタイミング
チャートである。 ２・・・レーザ駆動回路、３・・・半導体レーザ、５・
・・回転多面鏡、９ａ、９ｂ・・・光電変換集子、１２
・・・ビーム位１ａ検出１！：］回路、１３・・・セン
スアンプ、１・・・信号処理装置、３２・・・光出力側
斜１「９１路、３３・・・電流源、３４・・・バイアス
、′屯流市１１＠１回路、３５・・・バイアス８１図 第２図 Ｔ＝５１に、（ｎａヤｋ） Ｔ２＝５ｊｒＬ−′（千） ５＝で（２ルｒｄｒｃθＳ５ｆ？） 第３ 図
２図は回転多面鏡の入反射角を示す平面図、第３図は回
転多面鏡の反射率特性を示す説明例の走査型画像人力装
置部の構成図、第６図は実施例のレーザ駆動回路のブロ
ック図、第７図は実Ｍｕ例におけるも信号のタイミング
チャートである。 ２・・・レーザ駆動回路、３・・・半導体レーザ、５・
・・回転多面鏡、９ａ、９ｂ・・・光電変換集子、１２
・・・ビーム位１ａ検出１！：］回路、１３・・・セン
スアンプ、１・・・信号処理装置、３２・・・光出力側
斜１「９１路、３３・・・電流源、３４・・・バイアス
、′屯流市１１＠１回路、３５・・・バイアス８１図 第２図 Ｔ＝５１に、（ｎａヤｋ） Ｔ２＝５ｊｒＬ−′（千） ５＝で（２ルｒｄｒｃθＳ５ｆ？） 第３ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ レーザ光源から出力された光ビームを回転多面鏡、
あるいは往復振動鏡音用いて走査偏向するとともに、光
学系ケ用いて該光ビームを被走査面上に絞り込み、その
反射光から光電変換装置により被走査面の情報を読み取
る走査光学系に２いて、前記回転多面鏡、あるいは往復
振動鏡の反射面の保護膜の厚さの影９による反射面への
光ビームの入射角度変化に伴う反射率変動の補償として
レーザ光源の光出力めるいは反射光の光電変換素子の感
度を反射面への光ビームの入射角に応じて変化させるこ
とを特徴とする光ビーム走査型画像入力装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、回転多面鏡あるい
に、往慴振動鏡の反射面の保腹膜厚を最大反射率ケ侍ら
れる厚さに形成したことを特徴とする光ビーム走査型画
像入力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157842A JPS6050509A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光ビ−ム走査型画像入力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58157842A JPS6050509A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光ビ−ム走査型画像入力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050509A true JPS6050509A (ja) | 1985-03-20 |
Family
ID=15658536
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58157842A Pending JPS6050509A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 光ビ−ム走査型画像入力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050509A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446724A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Canon Kk | Image recorder |
| WO2005091048A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 網膜走査型ディスプレイおよび信号処理装置 |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58157842A patent/JPS6050509A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446724A (en) * | 1987-08-17 | 1989-02-21 | Canon Kk | Image recorder |
| WO2005091048A1 (ja) * | 2004-03-24 | 2005-09-29 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | 網膜走査型ディスプレイおよび信号処理装置 |
| JP2005274866A (ja) * | 2004-03-24 | 2005-10-06 | Brother Ind Ltd | 網膜走査型ディスプレイおよび信号処理装置 |
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