JPS6366530A - 走査光学装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、レーザービームプリンタなどの走査光学装置
に関する。

［従来の技術］ 回転多面鏡、ガルバノミラ−、ホログラフ・Ｃツクスキ
ャナなどの偏向装置を用いる走査光学装置では、像面湾
曲の問題とｆθ特性の問題を持っている。

このような走査光学装置の被走査面となる感光体は円筒
状で、その側面を軸方向に走査すると被走査面はほぼ直
線状となるのに対し、走査面内の結像点の軌跡は概ね円
弧状となるため、走査位置によって結像状態が変化して
しまい、ドツトの濃度が一定にならない。これが像面湾
曲の問題である。ここでいうドツトとは、文字や図形を
点で表わす際の個々の点であり、レーザービームプリン
タでは半導体レーザに一定周期のパルス電圧を加えるこ
°とによって発生されるものである。また、偏向装置は
一定の角速度で光ビームを偏向するので、被走査面上の
光ビームの走査速度は、走査範囲の周辺部では速く、走
査範囲の中心部では遅くなる。従って、走査範囲の周辺
部では中心部に比べてドツトの間隔が広がってしまう。

これがｆθ特性の問題である。

また、走査光学装置を実現する構成には、結像レンズを
偏向装置とｇ像面の間に持つプリオブジェクティブ型と
、結像レンズを偏向装置と光源の間に持つポストオブジ
ェクティブ型の二通りがある。

プリオブジェクティブ型では、結像レンズにｆθ特性の
補正を行う機能と像面湾曲を補正して平面結像を行う機
能を合わせ持たせることが多い。

第７図は、プリオブジェテイブ撃の従来例で、７１は光
源、７２は偏向装置、７３はｆθ持性の補正を行う機能
と平面結像を行う機能を合わせ持った結像レンズ系であ
る。このレンズ系を構成する各レンズは、大口径となる
ため、高価で製造も困難である。

一方ポストオブジェクティブ型でも、平面結像性を持た
せるためには、レンズを光路中のどこかに挿入する必要
がある。また、ｆθ特性を改善するために、走査範囲周
辺部で被走査面上での走査速度が速くなるのに合わせて
半導体レーザーに加えるパルス電圧の周期を変化させ、
被走査面上でのドツトの間隔をほぼ一定にするという、
電気的な方法によるｆθ特性の補正を行なうことが多い
。

第８図はポストオブジェクティブ型型の従来例である。

８１はレーザ光源、８２は結像レンズ、８３は偏向装置
、８４は平面結像性を持たせるためのレンズである。

［発明が解決しようとする問題点］ かかる従来のポストオブジェクティブ型で電気的にｆθ
特性の補正を行なう走査光学装置では、文字や画像を点
くドツト）で描く場合に、１ドツＩ・当たりの露光時間
及第３図のようになる。図に示されるように、走査範囲
周辺部での露光時間は走査範囲中心部に比べ短くなる。

そのため、ドツトの濃度が不均一になり、印字あるいは
画像品質を損なうという問題を有していた。

本発明はかかる従来の問題点を解決し、走査範囲全域に
わたり均一なドツト濃度をイｆし、良好な印字あるいは
画像品質を有する走査光学装置を提供−ｔんとするもの
である。

［問題点を解決するための手段コ 本発明の走査光学装置は、被走査面と概円弧状の結像点
軌跡とが該被走査面の周辺部で交わる如き構成を特徴と
する。

［作用］ 本発明の作用原理を図を用いて説明する。本発明の構成
では、平面結像用のレンズが省かれ、走査面内での結像
点の結像点軌跡は第４図に示すようになる。このとき、
各ドツトに与えられる単位時間当たりの露光密度の分布
は第５図に示すようになる。また、電気的にｆθ特性の
補正を行うので、各ドツト当たりの露光時間は、前出第
３図に示すとうりになっている。

ここで、１ドツト当たりのエネルギ密度を走査位置に対
してプロットしたものが第６図である。

単位時間当たりの露光密度のばらつきと１ドツトあたり
の露光時間のばらつきが互いに打ち消し合い、全走査領
域にわたって均一な露光エネルギ密度が得られる。従っ
てドツトの濃度が均一となり、良好な印字あるいは印画
品質が得られるのである。

［実施例コ 第１図に本発明の走査光学装置の一実施例の（Ｕ観を示
す斜視図を示す。半導体レーザ２から出射した光ビーム
は結像レンズ１で感光ドラム５上の被走査面と走査面周
辺部ｐ、ｐ’で結像するように集光される。光ビームは
回転多面鏡偏光器４の多面鏡３によって偏向走査される
。この時、被走査面上での光スポットの走査速度が一定
になるように電気的にｆθ特性の補正を行う。この走査
１回につき感光ドラムを１ドツトピッチだけ回転し、そ
れが繰り返されることによって感光ドラム上に潜像が形
成される。なお、図中の回転多面鏡は平面鏡である必要
はなく回転軸とほぼ直交する軸に対称に凹面あるいは凸
面であってもよい。

第２図は、本発明の他の実施例の構成を示す図である。

図中半導体レーザ２１から出射したレーザービームは、
コリメータレンズ２２により平行光とされ、結像レンズ
２３により被走査面である記録体２７上の周辺部Ｑ、Ｑ
’に結像するように集光され、回転多面鏡２５の偏向面
と垂直の方向のみ結像ｉｉ’ａｊＪをもつ一方向集光レ
ンズ２４により回転多面鏡２５の偏向面上に線状結像さ
れる。ここでレーザービームは矢印方向に等速回転する
回転多面鏡２５の偏向面で反射偏向され、被走査面であ
る記録体２７上のＱ点からＱ′点に各偏向面ごとに走査
される。このとき、電気的にｆθ特性の補正を行なう０
図中２６は平凸シリンドリカルレンズである。このレン
ズによって、回転多面鏡２５の偏向面と被走査面である
記録体２７が共役関係とされているため、回転多面鏡２
５の偏向面が傾いてもレーザービームは記録体２７上の
ほぼ同一の点に常に結像され、偏向面の面倒れの補正が
行なわれる。このように回転多面鏡の鏡面の面倒れを補
正する光学系やビームを整形するための光学系が挿入さ
れてもよい。

なお、第１図、第２図中の回転多面鏡はガルバノミラ−
、ホログラフィックスキャナであっても本願と同様な効
果が得られる。また、本発明は実施例として、レーザー
ビームプリンタについて説明してきたが、他の文字画像
読み込み装置、バーコードリーダなどに応用しても本願
と同様の効果が得られる。

［発明の効果コ 以上述べて来たように本発明の走査光学装置は、被走査
面と概円弧状の結像点軌跡とが該被走査面の周辺部で交
わる如き構成としたことにより、従来問題となっていた
像面湾曲の問題とｆθ特性の問題が一挙に解決するとい
う効果を有する。しかも、平面結像用のレンズが省ける
ので、構成要素が従来よりも少なくて済むという格別の
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の走査光学装置の一実施例の概観を示す
斜視図。 第２図は本発明の走査光学装置の他の実施例の構成を示
す平面図。 第３図は電気的にｆθ特性の補正を行う場合の１ドツト
当たりの露光時間を示すグラフ。 第４図は本発明の走査光学装置の走査平面内での結像点
軌跡を示した図。 第５図は本発明の走査光学装置の各ドツトに与えられる
単位時間当たりの露光密度を示したグラフ。 第６図は１ドツト当たりのエネルギ密度と走査位置の間
の関係を示すグラフ。 第７図は従来のプリオブジェクティブ型の走査光学装置
を示す図。 第８図は従来のポストオブジェクティブ型の走査光学装
置を示す図。 １・・・結像レンズ ２・・・半導体レーザ ３・・・回転多面鏡 ４・・・回転多面鏡偏光器 ５・・・感光ドラム 以上 ］） 第１図 第３１と 第５図 第６ｈ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 結像レンズを偏向装置と光源の間に持ち、電気的にｆθ
   特性の補正を行ないながら、円筒状の感光体からなる被
   走査面を円筒の軸方向に走査する走査光学装置において
   、被走査面と概円弧状の結像点軌跡とが該被走査面の周
   辺部で交わる如き構成を特徴とする走査光学装置。