JP2008181080A - 走査光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この走査光学装置は、光源1からの光ビームを平行光化するコリメートレンズ5をKTN結晶で形成し、かつコリメートレンズ5の内部および外部にそれぞれ電極7および電極6,8を配置する。
【選択図】図1
Description
前記コリメートレンズを電気光学結晶で形成し、該コリメートレンズの内部と側面とに配置した電極を介して前記電気光学結晶に電気信号を印加することで前記コリメートレンズの焦点距離を変更可能に構成した。
前記光学レンズを透過した走査光のスポットサイズを、予め定めた検出位置において検出する検出手段と、
予め決定された、前記走査光による1回の走査における走査位置に応じた前記電極への印加電圧の分布と、前記検出点において走査光が合焦した状態における前記電極へ印加する基準電圧とを記憶する記憶手段と、
前記電極への印加電圧を変化させて、前記検出位置における前記光学レンズを透過した走査光のスポットサイズが極小となる印加電圧を決定し、該印加電圧と前記基準電圧との差分を、走査位置に応じた前記印加電圧の分布に対するオフセットとして加算した補正済み印加電圧を前記電極に印加して前記光学レンズの集光性を制御するレンズ制御手段とを備える。
図1は、本発明の一実施形態としての走査光学装置100の概略構成図である。走査光学装置100は、たとえば電子写真式のプリンタや複写機等に内蔵され、画像データに応じた画像を、対象物たとえば感光体等の上で光ビームを走査して光学的に描写するために利用される。このほかにも、たとえば光ビームを副走査方向に変更させるための機構を設けて表示装置として使用するなど、他の応用例も考えられる。
図2は、本実施形態に係る発明の特徴であるコリメートレンズ5の斜視図である。コリメートレンズ5は電気光学結晶で形成されており、内部及び側面に設けた電極に印加する電圧に応じてその焦点距離を変更可能に構成される。コリメートレンズ5は、四角柱状の本体5aと、本体5aの先端側(光学絞り10側)に配置された球面部5bとを有している。コリメートレンズ5は、例えば、KTN晶等の電気光学結晶で形成されている。KTN結晶は、通常の光学ガラス同様に扱うことが可能であり、良好な加工性を有していて切削や研磨加工での表面精度の確保が容易である。また、KTN結晶の光線の透過率については、レーザの波長である赤外から可視光全域に至るまで1mあたり95%以上の内部透過率を示し、複屈折も小さい。さらに、KTN結晶の吸水率は、通常のガラス以下であって、樹脂などに対して極端に小さい。また、KTN結晶は、内部に電界を作用させることで内部の屈折率が変化することが知られている。KTN結晶の両端に電極を設置(一方に電圧=V、他方に電圧=0)して内部に電界を発生させた場合には、内部に電界が傾斜して分布することにより屈折率もその影響で傾斜して分布することになり、光が方向を変えながら進むことが判っている。
次に、図1及び図4を参照して、ピント調整動作について詳しく説明する。図4はピント調整動作を説明するためのフローチャート図である。このフローチャートはたとえば補正部52に内蔵されたプロセッサ等により実行される。
なお、コリメートレンズ5の電極に印加する電圧を変化させて感光体表面に相当する位置においたビーム集束性センサによりビームウエスト位置を移動させつつ、センサ位置で合焦したときの印加電圧を変位情報として測定することもできる。この場合には、変位情報は、サンプル位置において、ビームウエスト位置を感光体表面に移動させるためにコリメートレンズに印加する電圧そのものを表している。したがって、画像形成時には、変位情報を読み出し、主走査の走査位置に応じた電圧をコリメートレンズに印加することで、ビームウエスト位置を補正することができる。
次に、図6を参照して、本発明の第2の態様の実施の形態である走査光学装置について説明する。なお、上記第1の態様の実施の形態と重複する部分については、その説明を省略する。本発明の第2の態様の実施の形態である走査光学装置は、図1のシリンダレンズ12を図6のシリンダレンズ27に代え、かつ上記第1の態様の実施の形態のように、コリメートレンズ5ではなく、シリンダレンズ27をKTN結晶で形成している。
2 光ビーム
5 コリメートレンズ
6 外部電極
7 内部電極
8 外部電極
10 光学絞り
12 シリンダレンズ
13 偏向器
15a 走査レンズ
15b 走査レンズ
16 内部電極
17 外部電極
18 感光体
24 折り曲げミラー
25 BDセンサ
26 ビーム集束性センサ
27 シリンダレンズ
28a 外部電極
28b 内部電極
28c 外部電極
Claims (8)
- 光源からの光ビームを平行光化するコリメートレンズを備えた走査光学装置であって、
前記コリメートレンズを電気光学結晶で形成し、該コリメートレンズの内部と側面とに配置した電極を介して前記電気光学結晶に電気信号を印加することで前記コリメートレンズの焦点距離を変更可能に構成したことを特徴とする走査光学装置。 - 偏向器に光ビームを入射させるシリンダレンズを備えた走査光学装置であって、
前記シリンダレンズを電気光学結晶で形成し、該シリンダレンズの内部と側面とに配置した電極を介して前記電気光学結晶に電気信号を印加することで前記シリンダレンズの焦点距離を変更可能に構成したことを特徴とする走査光学装置。 - 前記電気光学結晶がKTN(タンタル酸ニオブ酸カリウム)結晶であることを特徴とする請求項1又は2に記載の走査光学装置。
- 前記側面に配置した電極が板状電極であり、前記内部に配置した電極が板状電極又は棒状電極であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の走査光学装置。
- 被走査面での光ビームの集束性を検出する検出手段と、
前記検出手段による検出信号に基づいて前記電極に印加する電気信号の電圧を制御する制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の走査光学装置。 - 前記制御手段は、走査に対する同期検知信号に基づいて前記電極に印加する電気信号を変化させることを特徴とする請求項5に記載の走査光学装置。
- 前記光ビームの集光性が少なくとも主走査方向又は副走査方向に変化するように前記電極を配置したことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の走査光学装置。
- 前記電極に電圧を印加していない状態における、前記走査光による1回の走査における走査位置に応じた合焦位置の分布と、前記検出点における走査光の合焦位置とを示すデータを記憶する記憶手段をさらに備え、
前記検出手段は、前記コリメートレンズ又はシリンダレンズを透過した走査光のスポットサイズを予め定めた検出位置において検出し、
前記制御手段は、前記電極への印加電圧を変化させて前記検出位置における前記コリメートレンズ又はシリンダレンズを透過した走査光のスポットサイズが極小となる印加電圧を決定し、該印加電圧に基づいて、前記電極に電圧を印加していない状態における前記検出点における走査光の現在の合焦位置を決定し、該合焦位置と前記記憶手段に記憶された合焦位置との差を、前記記憶手段に記憶された合焦位置の分布に含まれる各合焦位置に加算して前記合焦位置の分布を補正する補正手段と、
前記補正手段により補正された前記合焦位置の分布に基づいた電圧を前記電極に印加し、光ビームの合焦位置を感光体表面に移動させる制御手段とを含むことを特徴とする請求項5に記載の走査光学装置。
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---|---|---|---|---|
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03189635A (ja) * | 1989-12-20 | 1991-08-19 | Ricoh Co Ltd | 光ビーム径変換装置 |
JPH06214176A (ja) * | 1993-01-19 | 1994-08-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | 光学素子及び光ビーム走査装置 |
JPH07225349A (ja) * | 1994-02-15 | 1995-08-22 | Fuji Photo Film Co Ltd | 焦点位置可変光学系及び光ビーム走査装置 |
-
2007
- 2007-11-08 JP JP2007291332A patent/JP4940108B2/ja not_active Expired - Fee Related
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WO2010004847A1 (ja) | 2008-07-11 | 2010-01-14 | 日本電気株式会社 | 通信装置、通信システム、通信プログラム、および、通信方法 |
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