JP2000180760A - レーザ走査光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レーザビームで走査露光を行って画像を形成
する場合に、走査露光面に最も近いレンズの内面反射の
影響で画質が劣化する。本発明はこのレンズの内面反射
による画質の劣化を防止する。 【解決手段】 レーザ走査光学系における走査露光面に
最も近いレンズの曲面の曲率中心を入射光軸から外すよ
うに前記レンズを配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はデジタル複写機や
プリンタ等に利用されているレーザ走査光学装置の改善
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機やプリンタ等のデジタル
画像形成装置では通常、レーザビームで感光体上を走査
露光し、画像形成を行っている。図１はこのレーザ走査
光学系の１例である。半導体レーザ１から出射したレー
ザビーム２はコリメートレンズ３でコリメートされ、そ
の後スリット４とシリンドリカルレンズ５でビーム形を
整形し、回転多面鏡６で偏向され、等速でレーザビーム
を走査するためｆθレンズ７を経て、回転多面鏡６の倒
れ角を補正する補正用シリンドリカルレンズ８で補正
し、場合によってはカバーガラス９を透過し、レーザビ
ームを目的とする走査面上に結像して走査を行ってい
る。

【０００３】図２において、補正用シリンドリカルレン
ズ８は走査線上の両端近くでレーザビーム形が歪むのを
補正するため、上から見ると湾曲した形状となっている
が、この補正用シリンドリカルレンズ８の湾曲による内
面の反射によって、入射光側の曲面と出射光側の曲面と
で内面反射を繰り返した後に、透過ビームが結像面１０
上の点１１に入射するとともに、点１２にも入射する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】図３に従来のレーザ走
査光学系における補正用シリンドリカルレンズ８ａの端
部におけるレーザビーム２の光路の詳細を示す。図３
（ａ）は上から見たレーザビーム２の光路を示し、図３
（ｂ）は補正用シリンドリカルレンズ８ａの断面で見た
レーザビーム２の光路を示している。

【０００５】上から見た光路では前記のように、無反射
で透過したレーザビーム２ａは結像面１０上の点１１に
結像するが、一次反射ビーム２ｂは点１２に結像する。
そして、補正用シリンドリカルレンズ８ａの断面から見
た図、即ち線Ｄ−Ｄに沿った断面図である図３（ｂ）で
は、補正用シリンドリカルレンズ８ａの曲面８１ａの曲
率半径の中心Ｑａがレーザビーム２の入射光軸と一致す
る位置に配置されているために、無反射で透過したレー
ザビーム２ａと一次反射ビーム２ｂはともに結像面１０
の点１３に入射する。なお、点１３は図３（ａ）におけ
る点１１、１２を補正用シリンドリカルレンズ８ａの断
面から見た点である。

【０００６】このように、従来のレーザ走査光学系にお
いては、補正用シリンドリカルレンズ８ａを無反射で透
過したレーザビーム２ａと一次射ビーム２ｂが結像面１
０の互いに近い点１１、１２に入射するために、迷光、
特に、一次反射ビームがノイズ光となって、画質を劣化
させる。補正用シリンドリカルレンズ８ａに反射防止膜
を形成する等の反射防止処理によっては、前記のノイズ
光が完全には除去できない。

【０００７】本発明の目的は、前記のような補正用シリ
ンドリカルレンズ８ａの端部における迷光による画質の
劣化を防止して、解像度が高く、鮮明な画像を形成する
ことができるレーザ走査光学装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的はレーザ素
子、ビーム整形手段及び走査ビームを形成する偏向手段
を有するレーザ走査光学装置において、レーザビームの
走査面に最も近いレンズの曲面の曲率中心を入射光軸か
らはずして前記レンズを配置したことを特徴とするレー
ザ走査光学装置、によって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】図４は本発明の実施の形態にかか
るレーザ走査光学装置における補正用シリンドリカルレ
ンズ８ｂの端部におけるレーザビーム２の光路を拡大し
て示す。本実施の形態にかかるレーザ走査光学装置は図
１に示す光学系を有し、該光学系において図４（ｂ）に
示す補正用シリンドリカルレンズ８ｂを図１における補
正用シリンドリカルレンズ８に代えて用いたものであ
る。

【００１０】図４（ａ）は補正用シリンドリカルレンズ
８ｂの端部におけるレーザビーム２の光路を上から見た
図であり、図４（ｂ）は補正用シリンドリカルレンズ８
ｂの端部におけるレーザビーム２の光路を補正用シリン
ドリカルレンズ８ｂの断面から見た図、即ち線Ｅ−Ｅに
沿った断面図である。

【００１１】本実施の形態において用いられる補正用シ
リンドリカルレンズ８ｂは図４（ａ）に示すように平面
図においては、従来の補正用シリンドリカルレンズ８ａ
と同様な位置に配置されるが、図４（ｂ）に示すように
レンズ断面から見た場合には、レーザビーム２の入射光
軸からはずれた点Ｑｂに補正用シリンドリカルレンズ８
ｂの曲面８１ｂの曲率半径の中心が位置するように配置
される。なお、無反射で補正用シリンドリカルレンズ８
ｂを透過するビーム２ｂは曲面８１ｂによって屈折を受
けるが、無視できる範囲なので、入射ビーム２に対して
直線で表した。

【００１２】ここに、入射光軸は、補正用シリンドリカ
ルレンズ８ｂの後方の光学系、即ちコリメートレンズ
３、シリンドリカルレンズ５、回転多面鏡６及びｆθレ
ンズ７で構成される光学系により形成される光軸であ
る。

【００１３】以上説明したレーザ走査光学装置の補正用
シリンドリカルレンズ８ｂでは入射ビーム２がその内面
反射によって露光に与える影響を防止するため図４に示
すように補正用シリンドリカルレンズ８ｂの出射光側の
曲面８１ｂの曲率中心を入射光軸より少し外れた位置Ｑ
ｂに設定する。

【００１４】補正用シリンドリカルレンズ８ｂの出射光
側の曲面８１ｂの曲率中心は入射光軸をはずれた点Ｑｂ
にあり、入射光であるレーザビーム２が補正用シリンド
リカルレンズ８ｂに入射すると、補正用シリンドリカル
レンズ８ｂに入射したレーザビーム２の一部は前記と同
様に補正用シリンドリカルレンズ８ｂの入射光側の内面
と出射光側の内面とで内面反射を繰り返すが、一次反射
ビーム２ｂは図４（ｂ）に示すように、無反射で透過し
たビーム２ａと異なる方向に出射し、結像面１０の結像
位置１５に結像する。その結果、無反射で透過したビー
ム２ａの結像位置１４と一次反射ビーム２ｂの結像位置
１５は離れた位置になり、一次反射ビーム２ｂはノイズ
光となることはない。特に、結像位置１４と１５が主走
査方向と直角の方向に離れることによってノイズは効果
的に防止される。このように結像位置１４と１５が主走
査方向に直角の方向に分離されることによって、一次反
射ビーム２ｂは結像面１０に到達する前に遮光すること
も可能であり、前記した迷光とはならず、実質的にレー
ザビームの主走査に影響しない結果となる。

【００１５】また、図１に示すカバーガラス９と補正用
シリンドリカルレンズ８の間でも前記と同様な反射によ
る影響を生ずることがある。そこで、補正用シリンドリ
カルレンズ８を出射するレーザビームの方向に応じてカ
バーガラス９の反射の影響がない最適な入射角となるよ
うカバーガラス９を傾斜して設けることが有効である。

【００１６】請求項に記載した本発明の構成要素と前記
の実施の形態の構成部間の対応関係は次のとおりであ
る。

【００１７】但し、本発明は前記の実施の形態に限られ
るものではなく、請求項に記載した範囲で変更、変形が
可能である。

【００１８】レーザ素子・・・半導体レーザ１ ビーム整形手段・・・コリメートレンズ３、スリット
４、シリンドリカルレンズ５ 偏向手段・・・回転多面鏡６、ｆθレンズ７ 走査面に最も近いレンズ・・・補正用シリンドリカルレ
ンズ８ 回転多面鏡・・・回転多面鏡６ ｆθレンズ・・・ｆθレンズ７

【００１９】

【発明の効果】走査面に最も近いレンズの曲面の曲率中
心を入射光軸より外れた位置に設定することによって、
前記レンズの内面反射による迷光やゴースト等の影響を
防止することができ、常に鮮明で解像度の高い画像を形
成することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザ走査光学装置の一例を示す図である。

【図２】補正用シリンドリカルレンズの近傍におけるレ
ーザビームの光路を示す図である。

【図３】従来のレーザ走査光学装置の補正用シリンドリ
カルレンズの端部におけるレーザビームの光路を説明す
る図である。

【図４】本発明の実施の形態にかかるレーザ走査光学装
置の補正用シリンドリカルレンズの端部におけるレーザ
ビームの光路を説明する図である。

【符号の説明】

１ 半導体レーザ ２ レーザビーム ３ コリメートレンズ ６ 回転多面鏡 ７ ｆθレンズ ８、８ａ、８ｂ 補正用シリンドリカルレンズ １０ 結像面 Ｑａ 従来のレーザ走査光学装置における補正用シリン
ドリカルレンズの曲率中心の位置 Ｑｂ 実施の形態にかかるレーザ走査光学装置における
補正用シリンドリカルレンズの曲率中心の位置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ素子、ビーム整形手段及び走査ビ
   ームを形成する偏向手段を有するレーザ走査光学装置に
   おいて、 レーザビームの走査面に最も近いレンズの曲面の曲率中
   心を入射光軸上からはずして前記レンズを配置したこと
   を特徴とするレーザ走査光学装置。
2. 【請求項２】 前記レンズが補正用シリンドリカルレン
   ズであることを特徴とする請求項１に記載のレーザ走査
   光学装置。
3. 【請求項３】 前記偏向手段が回転多面鏡及びｆθレン
   ズを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記
   載のレーザ走査光学装置。