JP3261244B2 - 走査光学装置 - Google Patents
走査光学装置Info
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- 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
- G02B26/12—Scanning systems using multifaceted mirrors
- G02B26/124—Details of the optical system between the light source and the polygonal mirror
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子写真プロセスによ
り画像を形成するレーザビームプリンター等に用いられ
る走査光学装置に関する。更に詳細には、画像品質を示
す解像度が従来より高い装置を実現するために、高品質
な光束を感光体に照射する走査光学装置に関する。
り画像を形成するレーザビームプリンター等に用いられ
る走査光学装置に関する。更に詳細には、画像品質を示
す解像度が従来より高い装置を実現するために、高品質
な光束を感光体に照射する走査光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、光導電性物質を材料とした感光体
にレーザ光を照射して静電潜像の形で画像を形成する装
置としてレーザビームプリンターがあった。この装置で
は、偏向器であるポリゴンミラーに入射する光束は、絞
りにより走査方向が長手方向である矩形に整形された光
束１本のみであった。
にレーザ光を照射して静電潜像の形で画像を形成する装
置としてレーザビームプリンターがあった。この装置で
は、偏向器であるポリゴンミラーに入射する光束は、絞
りにより走査方向が長手方向である矩形に整形された光
束１本のみであった。
【０００３】図７は、従来のレーザビームプリンターに
用いられていた走査光学装置の構成図である。光源であ
る半導体レーザ１より指向性を持って放射された光束
は、コリメートレンズ２を通り略平行光となる。その後
偏向器であるポリゴンミラー３に入射した光束は、集光
レンズ４に向けて反射偏向されてドラム状になった感光
体５を照射している。ポリゴンミラー３は複数の反射面
を有し、ある軸を中心として一定速度で回転しており、
１つの反射面に入射した光束を一定角速度で偏向走査し
ている。
用いられていた走査光学装置の構成図である。光源であ
る半導体レーザ１より指向性を持って放射された光束
は、コリメートレンズ２を通り略平行光となる。その後
偏向器であるポリゴンミラー３に入射した光束は、集光
レンズ４に向けて反射偏向されてドラム状になった感光
体５を照射している。ポリゴンミラー３は複数の反射面
を有し、ある軸を中心として一定速度で回転しており、
１つの反射面に入射した光束を一定角速度で偏向走査し
ている。
【０００４】集光レンズ４は、偏向走査された光束を感
光体５上に微小スポットで照射するよう集光すると共
に、一定角速度で偏向走査された光束を感光体５上で線
速度一定の直線走査に変換するｆθ特性を有している。
図示しない変調手段により画像信号に応じた変調を受け
た光束は、ドラムの中心を軸として回転する感光体５を
ラスタ走査することで、感光体５上に２次元の静電線像
を形成する。コリメートレンズ２とポリゴンミラー３と
の間には絞り６が配設されており、コリメートレンズ２
を通り略平行光となった光束を所望の大きさに絞った後
ポリゴンミラー３に導いている。
光体５上に微小スポットで照射するよう集光すると共
に、一定角速度で偏向走査された光束を感光体５上で線
速度一定の直線走査に変換するｆθ特性を有している。
図示しない変調手段により画像信号に応じた変調を受け
た光束は、ドラムの中心を軸として回転する感光体５を
ラスタ走査することで、感光体５上に２次元の静電線像
を形成する。コリメートレンズ２とポリゴンミラー３と
の間には絞り６が配設されており、コリメートレンズ２
を通り略平行光となった光束を所望の大きさに絞った後
ポリゴンミラー３に導いている。
【０００５】図８は、従来用いられていた絞り６の形状
を示す構造図である。図中ξ軸を光束がポリゴンミラー
３の回転により走査される主走査方向、η軸をそれとは
垂直な副走査方向とする。図中斜線部が開口１００であ
り、ξ軸方向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂとする
矩形の窓が絞り６に開いている。この絞り６を通過した
光束が集光レンズ４により感光体５上に結ぶスポットの
強度分布は、ξ軸方向に注目すると次式で示される。
を示す構造図である。図中ξ軸を光束がポリゴンミラー
３の回転により走査される主走査方向、η軸をそれとは
垂直な副走査方向とする。図中斜線部が開口１００であ
り、ξ軸方向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂとする
矩形の窓が絞り６に開いている。この絞り６を通過した
光束が集光レンズ４により感光体５上に結ぶスポットの
強度分布は、ξ軸方向に注目すると次式で示される。
【０００６】
【数１】
【０００７】
【数２】
【０００８】ここでｘは感光体５上の主走査方向の座
標、Ｉ０はスポットの中心強度、λは半導体レーザ１の
波長、ｆ２は集光レンズ４の焦点距離である。
標、Ｉ０はスポットの中心強度、λは半導体レーザ１の
波長、ｆ２は集光レンズ４の焦点距離である。
【０００９】一方、半導体レーザ１より射出された光束
は広がりを持っており、コリメートレンズ２の焦点距離
ｆ１と絞り６の開口１００の大きさ２ａによって感光体
５に到達する利用効率γが決定される。その関係式は、
は広がりを持っており、コリメートレンズ２の焦点距離
ｆ１と絞り６の開口１００の大きさ２ａによって感光体
５に到達する利用効率γが決定される。その関係式は、
【００１０】
【数３】
【００１１】であり、半導体レーザ１の光強度Ｐにこの
利用効率γを掛けたものが感光体５に照射される露光量
Ｅである。即ちＥ＝γＰであり、ＥとＰとは装置によっ
て決まるγを介して一義的に定まる。
利用効率γを掛けたものが感光体５に照射される露光量
Ｅである。即ちＥ＝γＰであり、ＥとＰとは装置によっ
て決まるγを介して一義的に定まる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、画像品
質を示す解像度を高くするため、感光体に照射するスポ
ット径をさらに微小に絞ろうとするには、半導体レーザ
の波長を短くするか、集光レンズの焦点距離を短くして
見かけ上のＮＡを高める、或は集光レンズの焦点距離は
そのままで絞りの大きさを大きくして同様の効果を持た
せる必要がある。短波長の半導体レーザは、従来の７８
０ｎｍのものに比べ寿命や信頼性の点で劣りコストも高
いため、実現性は低い。又、集光レンズの焦点距離を短
くすると、装置の構成から見直さなければならず、コス
トアップにつながる。集光レンズ自体も、走査幅を確保
しながら集光特性を維持する設計が必要となるため、非
球面や軸に対して非対称なトーリック面を使用して高価
になる。絞りを大きくすると、集光レンズの有効径を大
きくする必要があるため、加工精度を高めたり設計から
見直す必要性が生じ、コストアップにつながる等の問題
が生じる。
質を示す解像度を高くするため、感光体に照射するスポ
ット径をさらに微小に絞ろうとするには、半導体レーザ
の波長を短くするか、集光レンズの焦点距離を短くして
見かけ上のＮＡを高める、或は集光レンズの焦点距離は
そのままで絞りの大きさを大きくして同様の効果を持た
せる必要がある。短波長の半導体レーザは、従来の７８
０ｎｍのものに比べ寿命や信頼性の点で劣りコストも高
いため、実現性は低い。又、集光レンズの焦点距離を短
くすると、装置の構成から見直さなければならず、コス
トアップにつながる。集光レンズ自体も、走査幅を確保
しながら集光特性を維持する設計が必要となるため、非
球面や軸に対して非対称なトーリック面を使用して高価
になる。絞りを大きくすると、集光レンズの有効径を大
きくする必要があるため、加工精度を高めたり設計から
見直す必要性が生じ、コストアップにつながる等の問題
が生じる。
【００１３】さらに、感光体の感度に合わせて半導体レ
ーザの光強度を変調する場合、点灯時の露光量と消灯時
の露光量との比を変調度として定義すると、点灯時には
正規現像の場合ベタ黒の濃度から要求される露光量がＥ
２１であるのに対して、消灯時には地汚れが発生しない
露光量はＥ２２である。従って半導体レーザ自体では、
Ｅ＝γＰより光強度Ｐ２１からＰ２２までの変調幅を確
保する変調度が必要である。しかし従来は、利用効率が
装置構成や所望スポット径から決まっているため、変調
回路の電流変調幅を大きく取り高価な回路構成にして変
調度を確保していた。図６は、半導体レーザの駆動電流
ｉと感光体上に照射される露光量Ｅとの関係を示す、特
性図である。図中β＝０で示した特性がその関係を表す
グラフである。半導体レーザの光強度は、駆動電流がし
きい値を越えるまではなだらかな直線で比例して増加
し、しきい値を越えると急峻に立ち上がる。所望の露光
量Ｅ２１とＥ２２とを確保するために、半導体レーザの
駆動電流はｉ２１からｉ２２まで変調される。しかしＥ
２１がしきい値に近い値であると、傾きのなだらかな領
域で駆動電流を変調しなければならず、所望の変調度を
得るためには電流変調幅を大きくする必要があり回路構
成が高価なものとなる。さらに、半導体レーザの発振状
態が不安定であるため熱緩和特性が悪く、いわゆるドル
ープ特性が劣る状態になり画像品質が低いものとなる。
ーザの光強度を変調する場合、点灯時の露光量と消灯時
の露光量との比を変調度として定義すると、点灯時には
正規現像の場合ベタ黒の濃度から要求される露光量がＥ
２１であるのに対して、消灯時には地汚れが発生しない
露光量はＥ２２である。従って半導体レーザ自体では、
Ｅ＝γＰより光強度Ｐ２１からＰ２２までの変調幅を確
保する変調度が必要である。しかし従来は、利用効率が
装置構成や所望スポット径から決まっているため、変調
回路の電流変調幅を大きく取り高価な回路構成にして変
調度を確保していた。図６は、半導体レーザの駆動電流
ｉと感光体上に照射される露光量Ｅとの関係を示す、特
性図である。図中β＝０で示した特性がその関係を表す
グラフである。半導体レーザの光強度は、駆動電流がし
きい値を越えるまではなだらかな直線で比例して増加
し、しきい値を越えると急峻に立ち上がる。所望の露光
量Ｅ２１とＥ２２とを確保するために、半導体レーザの
駆動電流はｉ２１からｉ２２まで変調される。しかしＥ
２１がしきい値に近い値であると、傾きのなだらかな領
域で駆動電流を変調しなければならず、所望の変調度を
得るためには電流変調幅を大きくする必要があり回路構
成が高価なものとなる。さらに、半導体レーザの発振状
態が不安定であるため熱緩和特性が悪く、いわゆるドル
ープ特性が劣る状態になり画像品質が低いものとなる。
【００１４】図９は、半導体レーザの変調特性を示す特
性図である。横軸の時間ｔに対して半導体レーザ駆動電
流ｉを変調信号にしたがってｉ２１からｉ２２の間で変
調しても、光強度Ｐは熱緩和特性のため、一旦Ｐａまで
上昇した後Ｐ２１に漸近しＰ２２に低下する。ＰａとＰ
２１との差はドループ特性と呼ばれ、Ｐ２１がしきい値
に近いほど大きくなり、悪い特性となる。つまり、変調
時に電流値に対して狙った光強度を正確に得るために
は、半導体レーザの定格を越えない範囲でできるだけ大
きな光強度で光らせる必要がある。従来は、装置の利用
効率に従って光強度Ｐ２１を決めていたため、ドループ
特性のよい領域で半導体レーザを用いることが出来なか
った。
性図である。横軸の時間ｔに対して半導体レーザ駆動電
流ｉを変調信号にしたがってｉ２１からｉ２２の間で変
調しても、光強度Ｐは熱緩和特性のため、一旦Ｐａまで
上昇した後Ｐ２１に漸近しＰ２２に低下する。ＰａとＰ
２１との差はドループ特性と呼ばれ、Ｐ２１がしきい値
に近いほど大きくなり、悪い特性となる。つまり、変調
時に電流値に対して狙った光強度を正確に得るために
は、半導体レーザの定格を越えない範囲でできるだけ大
きな光強度で光らせる必要がある。従来は、装置の利用
効率に従って光強度Ｐ２１を決めていたため、ドループ
特性のよい領域で半導体レーザを用いることが出来なか
った。
【００１５】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、簡単
な構成によってスポット径を絞ることができ、安価に解
像度の高い走査光学装置を提供することにある。
になされたものであり、その目的とするところは、簡単
な構成によってスポット径を絞ることができ、安価に解
像度の高い走査光学装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に係る走査光学装置は、光源と、そ
の光源から発せられる光束を絞る絞り手段と、その絞り
手段により絞られた光束を偏向走査するための偏向器
と、その偏向器により偏向走査された光束を集光する集
光手段と、その集光手段によって集光された光束を前記
偏向器によって偏向走査しながら画像を形成するための
感光体とを備えたものを対象として、特に、前記絞り手
段は、少なくとも前記光束の中心部近傍を遮蔽している
ことを特徴とする。また、請求項２に係る走査光学装置
は、光源と、その光源から発せられる光束を絞る絞り手
段と、その絞り手段により絞られた光束を偏向走査する
ための偏向器と、その偏向器により偏向走査された光束
を集光する集光手段と、その集光手段によって集光され
た光束を前記偏向器によって偏向走査しながら画像を形
成するための感光体とを備えたものを対象として、特
に、前記絞り手段は、前記光束が通過する領域を複数備
えたことを特徴とする。
に本発明の請求項１に係る走査光学装置は、光源と、そ
の光源から発せられる光束を絞る絞り手段と、その絞り
手段により絞られた光束を偏向走査するための偏向器
と、その偏向器により偏向走査された光束を集光する集
光手段と、その集光手段によって集光された光束を前記
偏向器によって偏向走査しながら画像を形成するための
感光体とを備えたものを対象として、特に、前記絞り手
段は、少なくとも前記光束の中心部近傍を遮蔽している
ことを特徴とする。また、請求項２に係る走査光学装置
は、光源と、その光源から発せられる光束を絞る絞り手
段と、その絞り手段により絞られた光束を偏向走査する
ための偏向器と、その偏向器により偏向走査された光束
を集光する集光手段と、その集光手段によって集光され
た光束を前記偏向器によって偏向走査しながら画像を形
成するための感光体とを備えたものを対象として、特
に、前記絞り手段は、前記光束が通過する領域を複数備
えたことを特徴とする。
【００１７】
【作用】本発明の請求項１に係る走査光学装置におい
て、光源から発せられた光束は、絞り手段によって絞ら
れた後、集光手段により集光され、偏向器により偏向走
査されながら、感光体上に画像を形成する。ここで、絞
り手段は、少なくとも光束の中心部近傍を遮蔽している
ので、簡単な構成でスポット径を小さくすることがで
き、解像度の高い画像を形成することができる。 また、
請求項２に係る走査光学装置においても、光源から発せ
られた光束は、絞り手段によって絞られた後、集光手段
により集光され、偏向器により偏向走査されながら、感
光体上に画像を形成する。ここで、絞り手段は、光束が
通過する領域を複数備えているので、簡単な構成でスポ
ット径を小さくすることができ、解像度の高い画像を形
成することができる。
て、光源から発せられた光束は、絞り手段によって絞ら
れた後、集光手段により集光され、偏向器により偏向走
査されながら、感光体上に画像を形成する。ここで、絞
り手段は、少なくとも光束の中心部近傍を遮蔽している
ので、簡単な構成でスポット径を小さくすることがで
き、解像度の高い画像を形成することができる。 また、
請求項２に係る走査光学装置においても、光源から発せ
られた光束は、絞り手段によって絞られた後、集光手段
により集光され、偏向器により偏向走査されながら、感
光体上に画像を形成する。ここで、絞り手段は、光束が
通過する領域を複数備えているので、簡単な構成でスポ
ット径を小さくすることができ、解像度の高い画像を形
成することができる。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。尚その説明中、従来と同じ要素には
同じ符号をつけて説明する。
参照して説明する。尚その説明中、従来と同じ要素には
同じ符号をつけて説明する。
【００１９】図１は、本発明による走査光学装置の構成
図である。光源である半導体レーザ１より指向性を持っ
て放射された光束は、コリメートレンズ２を通り略平行
光となる。その後偏向器であるポリゴンミラー３に入射
した光束は、集光レンズ４に向けて反射偏向されてドラ
ム状になった感光体５を照射している。ポリゴンミラー
３は複数の反射面を有し、ある軸を中心として一定速度
で回転しており、１つの反射面に入射した光束を一定角
速度で偏向走査している。
図である。光源である半導体レーザ１より指向性を持っ
て放射された光束は、コリメートレンズ２を通り略平行
光となる。その後偏向器であるポリゴンミラー３に入射
した光束は、集光レンズ４に向けて反射偏向されてドラ
ム状になった感光体５を照射している。ポリゴンミラー
３は複数の反射面を有し、ある軸を中心として一定速度
で回転しており、１つの反射面に入射した光束を一定角
速度で偏向走査している。
【００２０】集光レンズ４は、偏向走査された光束を感
光体５上に微小スポットで照射するよう集光すると共
に、一定角速度で偏向走査された光束を感光体上で線速
度一定の直線走査に変換するｆθ特性を有している。図
示しない変調手段により画像信号に応じた変調を受けた
光束は、ドラムの中心を軸として回転する感光体５をラ
スタ走査することで、感光体５上に２次元の静電線像を
形成する。コリメートレンズ２とポリゴンミラー３との
間には絞り６が配設されており、コリメートレンズ２を
通り略平行光となった光束を所望の大きさに絞った後ポ
リゴンミラー３に導いている。
光体５上に微小スポットで照射するよう集光すると共
に、一定角速度で偏向走査された光束を感光体上で線速
度一定の直線走査に変換するｆθ特性を有している。図
示しない変調手段により画像信号に応じた変調を受けた
光束は、ドラムの中心を軸として回転する感光体５をラ
スタ走査することで、感光体５上に２次元の静電線像を
形成する。コリメートレンズ２とポリゴンミラー３との
間には絞り６が配設されており、コリメートレンズ２を
通り略平行光となった光束を所望の大きさに絞った後ポ
リゴンミラー３に導いている。
【００２１】図２は、本発明の第１の実施例で用いる絞
り６の形状を示す構造図である。図中斜線部が開口１０
１であり、ξ軸方向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂ
とする矩形の窓を有する絞りの中心を、ξ軸方向の幅が
２ａ’である遮蔽部が覆っている構造をしている。即ち
略平行光となった光束は、この絞り６を通過した後中心
部が抜けた光束に変換される。この絞り６を通過した光
束が集光レンズ４により感光体５上に結ぶスポットの強
度分布は、ξ軸方向に注目すると次式で示される。
り６の形状を示す構造図である。図中斜線部が開口１０
１であり、ξ軸方向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂ
とする矩形の窓を有する絞りの中心を、ξ軸方向の幅が
２ａ’である遮蔽部が覆っている構造をしている。即ち
略平行光となった光束は、この絞り６を通過した後中心
部が抜けた光束に変換される。この絞り６を通過した光
束が集光レンズ４により感光体５上に結ぶスポットの強
度分布は、ξ軸方向に注目すると次式で示される。
【００２２】
【数４】
【００２３】
【数５】
【００２４】
【数６】
【００２５】ここでｘは感光体５上の主走査方向の座
標、Ｉ０はスポットの中心強度、λは半導体レーザ１の
波長、ｆ２は集光レンズ４の焦点距離である。窓全体の
幅２ａと遮蔽部の幅２ａ’との比をβとしてβ＝ａ’／
ａをパラメータにすると、βが大きいほど感光体５上の
スポット径は小さくなる。図３は、上式に基づいて求め
た感光体５上のスポットの強度分布を示す図である。
標、Ｉ０はスポットの中心強度、λは半導体レーザ１の
波長、ｆ２は集光レンズ４の焦点距離である。窓全体の
幅２ａと遮蔽部の幅２ａ’との比をβとしてβ＝ａ’／
ａをパラメータにすると、βが大きいほど感光体５上の
スポット径は小さくなる。図３は、上式に基づいて求め
た感光体５上のスポットの強度分布を示す図である。
【００２６】中心強度Ｉ０を１に規格化して表示してあ
るため、一般的に中心強度の１３．５％での直径で定義
しているスポット径は、縦軸Ｉが０．１３５となるＩｅ
で横線をひいてグラフと交わる２点の間隔で表される。
β＝０とは従来例での遮蔽部が無いときの強度分布であ
り、β＝１に近づくほどスポット径は小さくなる。即ち
中心部をより多く遮蔽するほど感光体上に小さなスポッ
トが形成されるのであるが、図３で分かるようにサイド
ローブの強度が上昇するため、感光体の感度によっては
逆に解像度が劣化する可能性もある。サイドローブの中
心位置ｘ１は、
るため、一般的に中心強度の１３．５％での直径で定義
しているスポット径は、縦軸Ｉが０．１３５となるＩｅ
で横線をひいてグラフと交わる２点の間隔で表される。
β＝０とは従来例での遮蔽部が無いときの強度分布であ
り、β＝１に近づくほどスポット径は小さくなる。即ち
中心部をより多く遮蔽するほど感光体上に小さなスポッ
トが形成されるのであるが、図３で分かるようにサイド
ローブの強度が上昇するため、感光体の感度によっては
逆に解像度が劣化する可能性もある。サイドローブの中
心位置ｘ１は、
【００２７】
【数７】
【００２８】であり、そこでの強度Ｉ１は、
【００２９】
【数８】
【００３０】
【数９】
【００３１】である。極端にβ＝１に近づけるとＩ１＝
Ｉ０となって、サイドローブがスポットの中心と肩を並
べることになる。現実的には、感光体５の感度に対して
露光しても画像に現れない光強度の値を最低露光強度と
すると、Ｉ１がその最低露光強度より低くなる範囲でβ
を設定する必要がある。実用的にはＩ１＜Ｉ０／２とす
ることが多く、βの値は０．３９以下とするのが適切で
ある。
Ｉ０となって、サイドローブがスポットの中心と肩を並
べることになる。現実的には、感光体５の感度に対して
露光しても画像に現れない光強度の値を最低露光強度と
すると、Ｉ１がその最低露光強度より低くなる範囲でβ
を設定する必要がある。実用的にはＩ１＜Ｉ０／２とす
ることが多く、βの値は０．３９以下とするのが適切で
ある。
【００３２】絞り６の開口の形状は上述した矩形に限ら
れるものではなく、外周が円または楕円でも良く、欲し
いスポット形状に合わせて任意の形状を決めれば良いの
である。さらに、遮蔽部の形状も、主走査方向に幅を持
っているだけに限らず副走査方向に幅を持った形状でも
良く、二次元的に幅を持たせた形状でも良い。
れるものではなく、外周が円または楕円でも良く、欲し
いスポット形状に合わせて任意の形状を決めれば良いの
である。さらに、遮蔽部の形状も、主走査方向に幅を持
っているだけに限らず副走査方向に幅を持った形状でも
良く、二次元的に幅を持たせた形状でも良い。
【００３３】図４は、本発明の第２の実施例で用いる絞
り６の形状を示す構造図である。開口１０２は、ξ軸方
向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂとする楕円の窓を
有する絞り６の中心を、ξ軸方向の幅が２ａ’である遮
蔽部が覆っている構造をしている。遮蔽部が無いとした
時、この絞り６を通過した光束が集光レンズ４により感
光体５上に結ぶスポットの強度分布は、感光体５上の主
走査方向の座標をｘ副走査方向の座標をｙとすると、次
式で示される。
り６の形状を示す構造図である。開口１０２は、ξ軸方
向の長さを２ａη軸方向の長さを２ｂとする楕円の窓を
有する絞り６の中心を、ξ軸方向の幅が２ａ’である遮
蔽部が覆っている構造をしている。遮蔽部が無いとした
時、この絞り６を通過した光束が集光レンズ４により感
光体５上に結ぶスポットの強度分布は、感光体５上の主
走査方向の座標をｘ副走査方向の座標をｙとすると、次
式で示される。
【００３４】
【数１０】
【００３５】
【数１１】
【００３６】
【数１２】
【００３７】ここでは主走査方向にのみ遮蔽部が覆って
いるため、ｘ方向の強度分布が第１の実施例で説明した
のと同様に、β＝ａ’／ａとしてβが１に近づくほどス
ポット径が小さくなる性質を示す。
いるため、ｘ方向の強度分布が第１の実施例で説明した
のと同様に、β＝ａ’／ａとしてβが１に近づくほどス
ポット径が小さくなる性質を示す。
【００３８】図５は、本発明の第３の実施例で用いる絞
り６の形状を示す構造図である。開口１０３は、第２の
実施例と同様な楕円の窓の中心を、ξ軸方向の幅が２
ａ’η軸方向の幅が２ｂ’である楕円の遮蔽部が覆って
いる構造をしている。この構造を実現するために、例え
ばガラスのような透明な基体の上にカーボン等の不透明
物質でマスクを付けたものを、絞り６として用いてい
る。この構造により、感光体５上でのスポット形状は２
次元的に制御でき、設計の自由度が高くなる。
り６の形状を示す構造図である。開口１０３は、第２の
実施例と同様な楕円の窓の中心を、ξ軸方向の幅が２
ａ’η軸方向の幅が２ｂ’である楕円の遮蔽部が覆って
いる構造をしている。この構造を実現するために、例え
ばガラスのような透明な基体の上にカーボン等の不透明
物質でマスクを付けたものを、絞り６として用いてい
る。この構造により、感光体５上でのスポット形状は２
次元的に制御でき、設計の自由度が高くなる。
【００３９】遮蔽部の大きさを決めるのは、感光体の感
度特性から要求される変調度を実現するための利用効率
である。再び図６を用いて説明すると、要求される変調
度を満たす露光量は点灯時でＥ２１消灯時でＥ２２であ
るが、図中β＝β１で示したグラフが本発明での特性と
なり、その時の駆動電流値はｉ１１およびｉ１２であ
る。この駆動電流値ｉ１１において感光体上に照射され
る露光量がＥ２１となる利用効率γ１は、一義的に決定
される。β＝０の時駆動電流ｉ１１での光強度がＰ１１
であったとしたら、利用効率をＰ２１／Ｐ１１だけ低下
させるβの値を採用すれば良い。例えばβ＝β１の時が
その値を満足するのであれば、図中β＝β１のグラフと
なる。この時光強度Ｐ２２を得る駆動電流はｉ１２であ
る。当然ながら、傾きが急峻な領域を多く利用している
ほうが変調幅を小さくでき、
度特性から要求される変調度を実現するための利用効率
である。再び図６を用いて説明すると、要求される変調
度を満たす露光量は点灯時でＥ２１消灯時でＥ２２であ
るが、図中β＝β１で示したグラフが本発明での特性と
なり、その時の駆動電流値はｉ１１およびｉ１２であ
る。この駆動電流値ｉ１１において感光体上に照射され
る露光量がＥ２１となる利用効率γ１は、一義的に決定
される。β＝０の時駆動電流ｉ１１での光強度がＰ１１
であったとしたら、利用効率をＰ２１／Ｐ１１だけ低下
させるβの値を採用すれば良い。例えばβ＝β１の時が
その値を満足するのであれば、図中β＝β１のグラフと
なる。この時光強度Ｐ２２を得る駆動電流はｉ１２であ
る。当然ながら、傾きが急峻な領域を多く利用している
ほうが変調幅を小さくでき、
【００４０】
【数１３】
【００４１】の関係が成り立ち、回路構成を簡略化でき
る。点灯時の駆動電流値ｉ１１は、半導体レーザの定格
の６割が一般的な目安であり、寿命と発振の安定性とを
兼ね合わせて考慮すれば良い。
る。点灯時の駆動電流値ｉ１１は、半導体レーザの定格
の６割が一般的な目安であり、寿命と発振の安定性とを
兼ね合わせて考慮すれば良い。
【００４２】この様に、より大きな光強度で半導体レー
ザを用いることで、前記ドループ特性が改善されるので
ある。再び図９を用いて説明すると、駆動電流ｉをｉ１
２からｉ１１の間で変調すると光強度Ｐは従来例同様一
旦Ｐａ’まで上昇した後Ｐ１１に漸近しＰ１２に低下す
るが、Ｐａ’とＰ１１との差はＰａとＰ２１との差ほど
大きくならず、安定した露光量を得ることが出来るので
ある。ここで、前記利用効率を得るためには必ずしも遮
蔽部が１箇所である必要はなく、前記開口が複数個並ん
だ形状であってもよい。
ザを用いることで、前記ドループ特性が改善されるので
ある。再び図９を用いて説明すると、駆動電流ｉをｉ１
２からｉ１１の間で変調すると光強度Ｐは従来例同様一
旦Ｐａ’まで上昇した後Ｐ１１に漸近しＰ１２に低下す
るが、Ｐａ’とＰ１１との差はＰａとＰ２１との差ほど
大きくならず、安定した露光量を得ることが出来るので
ある。ここで、前記利用効率を得るためには必ずしも遮
蔽部が１箇所である必要はなく、前記開口が複数個並ん
だ形状であってもよい。
【００４３】本発明は前記実施例にのみ留まらず、コリ
メートレンズと偏向器との間に副走査方向にのみ集束効
果を持つシリンドリカルレンズを配設し、集光レンズに
副走査方向の屈折力を持たせたいわゆる面倒れ補正光学
系であっても良く、上記効果は同等に発生する。さらに
例えば光源がガスレーザ等の指向性を持って光束を放射
するレーザーであっても良く、あるいは偏向器がガルバ
ノミラー等の反射面を一定周期の時間で振るミラーであ
っても良く、あるいは透明媒質内に進行波を伝搬させた
音響光学素子に外部からノコギリ波状の変調信号を入力
して偏向方向を走査させたものでも良い。その他前記構
成と同等の効果を示す変形も含まれるものである。
メートレンズと偏向器との間に副走査方向にのみ集束効
果を持つシリンドリカルレンズを配設し、集光レンズに
副走査方向の屈折力を持たせたいわゆる面倒れ補正光学
系であっても良く、上記効果は同等に発生する。さらに
例えば光源がガスレーザ等の指向性を持って光束を放射
するレーザーであっても良く、あるいは偏向器がガルバ
ノミラー等の反射面を一定周期の時間で振るミラーであ
っても良く、あるいは透明媒質内に進行波を伝搬させた
音響光学素子に外部からノコギリ波状の変調信号を入力
して偏向方向を走査させたものでも良い。その他前記構
成と同等の効果を示す変形も含まれるものである。
【００４４】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
本発明の請求項１に係る走査光学装置 によれば、光源か
ら発せられた光束は、絞り手段によって絞られた後、集
光手段により集光され、偏向器により偏向走査されなが
ら、感光体上に画像を形成する。ここで、絞り手段は、
少なくとも光束の中心部近傍を遮蔽しているので、簡単
な構成でスポット径を小さくすることができ、解像度の
高い画像を形成することができる。 また、請求項２に係
る走査光学装置によれば、光源から発せられた光束は、
絞り手段によって絞られた後、集光手段により集光さ
れ、偏向器により偏向走査されながら、感光体上に画像
を形成する。ここで、絞り手段は、光束が通過する領域
を複数備えているので、簡単な構成でスポット径を小さ
くすることができ、解像度の高い画像を形成することが
できる。
本発明の請求項１に係る走査光学装置 によれば、光源か
ら発せられた光束は、絞り手段によって絞られた後、集
光手段により集光され、偏向器により偏向走査されなが
ら、感光体上に画像を形成する。ここで、絞り手段は、
少なくとも光束の中心部近傍を遮蔽しているので、簡単
な構成でスポット径を小さくすることができ、解像度の
高い画像を形成することができる。 また、請求項２に係
る走査光学装置によれば、光源から発せられた光束は、
絞り手段によって絞られた後、集光手段により集光さ
れ、偏向器により偏向走査されながら、感光体上に画像
を形成する。ここで、絞り手段は、光束が通過する領域
を複数備えているので、簡単な構成でスポット径を小さ
くすることができ、解像度の高い画像を形成することが
できる。
【図１】本発明を実施した走査光学装置の構成図であ
る。
る。
【図２】第１の実施例で用いる絞りの構造図である。
【図３】感光体上のスポットの強度分布を示す図であ
る。
る。
【図４】第２の実施例で用いる絞りの構造図である。
【図５】第３の実施例で用いる絞りの構造図である。
【図６】駆動電流と露光量との関係を示す特性図であ
る。
る。
【図７】従来装置の構成図である。
【図８】従来例での絞りの構造図である。
【図９】半導体レーザの変調特性を示す特性図である。
１ 半導体レーザ ３ ポリゴンミラー ４ 集光レンズ ５ 感光体 ６ 絞り
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、その光源から発せられる光束を
絞る絞り手段と、 その絞り手段により絞られた 光束を偏向走査するための
偏向器と、その偏向器により偏向走査された 光束を集光する集光手
段と、 その集光手段によって集光された光束を前記偏向器によ
って偏向走査しながら画像を形成するための感光体 とを
備えた走査光学装置において、 前記絞り手段は、少なくとも前記光束の中心部近傍を遮
蔽している ことを特徴とする走査光学装置。 - 【請求項２】 光源と、 その光源から発せられる光束を絞る絞り手段と、 その絞り手段により絞られた光束を偏向走査するための
偏向器と、 その偏向器により偏向走査された光束を集光する集光手
段と、 その集光手段によって集光された光束を前記偏向器によ
って偏向走査しながら画像を形成するための感光体とを
備えた走査光学装置において、 前記絞り手段は、前記光束が通過する領域を複数備えた
ことを特徴とする 走査光学装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31774193A JP3261244B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 走査光学装置 |
| US08/651,574 US5748352A (en) | 1993-12-17 | 1996-05-22 | Optical scanning device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31774193A JP3261244B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 走査光学装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07175002A JPH07175002A (ja) | 1995-07-14 |
| JP3261244B2 true JP3261244B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=18091522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31774193A Expired - Fee Related JP3261244B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 走査光学装置 |
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| US20030045798A1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-03-06 | Richard Hular | Multisensor probe for tissue identification |
| US7095430B2 (en) * | 2001-12-27 | 2006-08-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Image exposing apparatus and image exposing method |
| EP2290318B1 (en) * | 2002-01-11 | 2015-08-26 | The General Hospital Corporation | Apparatus for OCT imaging with axial line focus for improved resolution and depth of field |
| US6977781B2 (en) * | 2002-09-03 | 2005-12-20 | Pentax Corporation | Scanning optical system |
| US7042608B2 (en) * | 2002-09-18 | 2006-05-09 | Pentax Corporation | Scanning optical system |
| US7019768B2 (en) * | 2002-11-28 | 2006-03-28 | Pentax Corporation | Scanning optical system |
| CN1741768A (zh) * | 2003-01-24 | 2006-03-01 | 通用医疗有限公司 | 利用低相干干涉测量法识别组织的系统和方法 |
| CA2527930C (en) * | 2003-06-06 | 2014-08-19 | The General Hospital Corporation | Process and apparatus for a wavelength tuning source |
| CN101431975B (zh) | 2004-06-28 | 2011-01-26 | 光学医疗公司 | 用于光学眼科治疗的方法和装置 |
| US8394084B2 (en) | 2005-01-10 | 2013-03-12 | Optimedica Corporation | Apparatus for patterned plasma-mediated laser trephination of the lens capsule and three dimensional phaco-segmentation |
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| US10617564B1 (en) | 2006-05-10 | 2020-04-14 | Apple Inc. | Area scanning photomedicine device and method |
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| US8568393B2 (en) * | 2007-03-13 | 2013-10-29 | Topcon Medical Laser Systems, Inc. | Computer guided patterned laser trabeculoplasty |
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| CN104997587B (zh) | 2010-01-22 | 2017-12-01 | 眼科医疗公司 | 用于自动放置扫描激光撕囊切口的装置 |
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| JP5408223B2 (ja) * | 2011-10-20 | 2014-02-05 | ブラザー工業株式会社 | 画像形成装置 |
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| US9987165B2 (en) | 2012-11-02 | 2018-06-05 | Optimedica Corporation | Liquid optical interface for laser eye surgery system |
| US10292863B2 (en) | 2012-11-02 | 2019-05-21 | Optimedica Corporation | Interface force feedback in a laser eye surgery system |
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| US10624786B2 (en) | 2012-11-02 | 2020-04-21 | Amo Development, Llc | Monitoring laser pulse energy in a laser eye surgery system |
| AU2014228568B2 (en) | 2013-03-14 | 2018-06-14 | Amo Development, Llc | Laser capsulovitreotomy |
| WO2014149832A1 (en) | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Optimedica Corporation | Microfemtotomy methods and systems |
| AU2014253904B2 (en) | 2013-04-17 | 2018-11-08 | Amo Development, Llc | Laser fiducials for axis alignment in cataract surgery |
| US10369053B2 (en) | 2013-04-17 | 2019-08-06 | Optimedica Corporation | Corneal topography measurements and fiducial mark incisions in laser surgical procedures |
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| WO2015054414A1 (en) | 2013-10-08 | 2015-04-16 | Optimedica Corporation | Laser eye surgery system calibration |
| WO2015119892A1 (en) | 2014-02-04 | 2015-08-13 | Optimedica Corporation | System and method for laser corneal incisions for keratoplasty procedures |
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| EP3206562A1 (en) | 2014-10-17 | 2017-08-23 | Optimedica Corporation | Automatic patient positioning within a laser eye surgery system |
| CA2964800A1 (en) | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Optimedica Corporation | Vacuum loss detection during laser eye surgery |
| WO2016148754A1 (en) | 2015-03-18 | 2016-09-22 | Optimedica Corporation | Vacuum loss detection during laser eye surgery |
| EP3319503B1 (en) | 2015-07-08 | 2021-03-24 | AMO Development, LLC | Image processing method and system for edge detection and laser eye surgery system incorporating the same |
| US10555835B2 (en) | 2016-05-10 | 2020-02-11 | Optimedica Corporation | Laser eye surgery systems and methods of treating vitreous and ocular floaters |
| CA3023432C (en) | 2016-05-10 | 2021-05-04 | Optimedica Corporation | Laser eye surgery systems and methods of treating vitreous and ocular floaters |
| WO2018052418A1 (en) | 2016-09-14 | 2018-03-22 | Optimedica Corporation | Free floating patient interface for laser surgery system |
| AU2016423184B2 (en) | 2016-09-19 | 2022-05-26 | Amo Development, Llc | Systems for opthalmic measurements and laser surgery and systems for surgical planning based thereon |
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| JPH0643372A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-02-18 | Canon Inc | 光走査装置 |
-
1993
- 1993-12-17 JP JP31774193A patent/JP3261244B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-05-22 US US08/651,574 patent/US5748352A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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