JP3363218B2 - 光ビーム走査装置 - Google Patents

光ビーム走査装置

Info

Publication number
JP3363218B2
JP3363218B2 JP25077393A JP25077393A JP3363218B2 JP 3363218 B2 JP3363218 B2 JP 3363218B2 JP 25077393 A JP25077393 A JP 25077393A JP 25077393 A JP25077393 A JP 25077393A JP 3363218 B2 JP3363218 B2 JP 3363218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light beam
light
image
rotation
optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25077393A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07104208A (ja
Inventor
▲祐▼一 茜部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP25077393A priority Critical patent/JP3363218B2/ja
Priority to US08/308,383 priority patent/US5532730A/en
Publication of JPH07104208A publication Critical patent/JPH07104208A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3363218B2 publication Critical patent/JP3363218B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/04—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa
    • H04N1/06—Scanning arrangements, i.e. arrangements for the displacement of active reading or reproducing elements relative to the original or reproducing medium, or vice versa using cylindrical picture-bearing surfaces, i.e. scanning a main-scanning line substantially perpendicular to the axis and lying in a curved cylindrical surface
    • H04N1/0607—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners
    • H04N1/0621—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction
    • H04N1/0635—Scanning a concave surface, e.g. with internal drum type scanners using a picture-bearing surface stationary in the main-scanning direction using oscillating or rotating mirrors
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04—Scanning arrangements
    • H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/0458—Additional arrangements for improving or optimising scanning resolution or quality
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2201/00—Indexing scheme relating to scanning, transmission or reproduction of documents or the like, and to details thereof
    • H04N2201/04—Scanning arrangements
    • H04N2201/0402—Arrangements not specific to a particular one of the scanning methods covered by groups H04N1/04 - H04N1/207
    • H04N2201/046—Actively compensating for disturbances, e.g. vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Facsimile Scanning Arrangements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ等の光ビームを
走査して画像を記録する技術の分野における光ビーム走
査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の光ビーム走査装置として、円筒
内面走査方式と呼ばれ、固定ドラム（ここでは円筒とい
う）を用い、その円筒面に装着された感光材料に対し、
円筒の内部で光ビームを周方向に回転させて走査し、画
像記録を行う方式がある（特開昭６３−１５８５８０号
公報参照）。
【０００３】すなわち、円筒の円筒面に感光材料を装着
する一方、光源からの光ビームを円筒の中心軸に沿って
入射して、円筒内でその中心軸を回転軸としてモータに
より回転される反射鏡や直角プリズム等の光ビーム偏向
素子で直角方向に偏向すると共に、光路中の集光レンズ
で光ビームを集束することにより、円筒の円筒面に装着
された感光材料上で、集束された光ビームが主走査され
る。
【０００４】また、モータ、光ビーム偏向素子及び集光
レンズが円筒の中心軸に沿って移動せしめられて、副走
査が行われ、これにより画像が記録（露光）される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
６３−１５８５８０号公報に記載の装置においては、１
本の光ビーム（シングルビーム）を用いるものであるた
め、１回転１主走査となり、記録速度に限界がある。複
数本の光ビーム（マルチビーム）を用いて、１回転で実
効的に複数回の主走査を行おうとすると、走査面上で複
数の光ビームが平行にならず、マルチビームによる走査
が困難だからである。
【０００６】また、集束されたビームスポットは、記録
面上で回転しながら走査される。従って、スポット形状
が楕円形であったりすると（ビームスポットは主走査方
向に直角な方向の径が大きい楕円形であることが好まし
い。）、主走査の位置によって楕円の向きが変化し、良
好な画質を得にくい。そこで、特開平５−５８４６号公
報に示されるように、光ビーム偏向手段（光ビーム偏向
素子）の入射側に、像回転光学手段として、１／２回転
で光ビームを１回転させる台形プリズム等の像回転光学
素子を配置して、この像回転光学素子を光ビーム偏向素
子の回転速度の１／２の回転速度で回転させることによ
り、光ビーム偏向素子に入射する光ビームを光ビーム偏
向素子と同一速度で回転させることにより、走査面上で
複数の光ビームが平行になりかつそれぞれが回転するこ
とがないようにしたものが提案されている。
【０００７】また、特開平４−１９９０２１号公報に
は、像回転光学素子として、直角プリズムタイプのもの
を用いたものが示されている。更に、特願平４−４３６
６２号にて、像回転光学素子として、直角プリズム、シ
リンドリカルレンズ等、反射タイプのものを用いると共
に、ビームスプリッタを用いて像回転光学素子に光ビー
ムを入射し、反射した光ビームをピームスプリッタを通
過させるようにしたものが提案されている。
【０００８】しかし、前記特開平５−５８４６号公報に
記載の像回転光学手段を用いたマルチビーム走査では、
像回転光学手段の保持精度が極めて高くないと、主走査
２回毎の周期（像回転１回毎）で記録される主走査線の
位置ズレが生じ、画質を劣化させるという問題点があっ
た。また、前記特開平４−１９９０２１号公報に記載の
直角プリズムタイプの像回転光学素子を用いたマルチビ
ーム走査では、光ビームが像回転光学素子の回転軸から
一定の距離離れたところに入射するため、像回転光学素
子を出射した光ビームが、回転軸を中心に前記の距離を
半径として公転運動をする。そのため、像回転光学素子
の後の光学系が大きな有効径を必要とするという問題点
があった。
【０００９】また、特願平４−４３６６２号にて提案さ
れているものでは、像回転光学素子の保持機構の精度が
極めて高くないと、主走査２回毎の周期（像回転１回
毎）で記録される主走査線の位置ズレが生じ、画質を劣
化させる。また、像回転光学素子によって光ビームが自
転するので、偏光の方向も回転する。従って、ビームス
プリッタを使った場合には、ビームスプリッタの偏光特
性があると、ビームスプリッタを２回目に通過した後の
光ビームのパワーが変動するという問題点もあった。
【００１０】本発明は、このような実情に鑑み、像回転
光学手段の保持の精度不足に起因する主走査２回を周期
とする主走査のピッチムラを抑制することを目的とす
る。また、反射型の像回転光学手段とビームスプリッタ
とを用いる場合に、像回転光学手段通過後の光ビーム
が、ビームスプリッタを通過するために生じるパワーの
変動を補償することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】このため、本発明は、ほ
ぼ同一平面上の近接した点から光ビームを出射する複数
の光源と、前記複数の光源をそれぞれ独立に変調する変
調手段と、前記複数の光源から出射された複数の光ビー
ムをそれぞれほぼ平行な光ビームにする光ビーム平行化
手段と、前記光ビーム平行化手段の後の光路上に配置さ
れ、その光路の中心軸にほぼ一致する直線を回転軸とし
て回転して、１／２回転で光ビームを１回転させる像回
転光学手段と、前記像回転光学手段の後の光路上に配置
され、前記光ビーム平行化手段により平行化されている
光ビームをそれぞれビーム径が拡大された平行ビームに
する光ビーム拡大手段と、前記光ビーム拡大手段の後の
光路上に配置され、その光路の中心軸にほぼ一致する直
線と交差する方向に光ビームを偏向すると共にその直線
を回転軸として回転する光ビーム偏向手段と、前記光ビ
ーム拡大手段の後の光路上に配置され、光ビームを集光
する光ビーム集光手段と、前記光ビーム偏向手段の回転
軸にほぼ一致する直線を中心軸とし、前記光ビーム集光
手段により光ビームが集光される円筒面に沿った位置に
感光材料を保持する円筒状部材と、少なくとも前記光ビ
ーム偏向手段及び前記光ビーム集光手段と前記円筒状部
材とを前記円筒状部材の中心軸の方向に相対的に移動さ
せる相対移動手段とを設け、前記像回転光学手段は前記
光ビーム偏向手段の回転速度の１／２の回転速度で回転
するものとして、光ビーム走査装置を構成する。
【００１２】また、前記光ビーム偏向手段の２回転毎に
１回転、複数の光源からの全ての光ビームの出射を止め
て、光ビームによる記録を停止する手段を有する構成と
する。
【００１３】ここで、前記像回転光学手段は反射型の像
回転光学手段とし、これと前記光ビーム拡大手段との間
の光路中にビームスプリッタを配置し、前記光ビーム平
行化手段によって平行化された光ビームの一部が前記ビ
ームスプリッタによって反射型の像回転光学手段に入射
し、反射後、前記ビームスプリッタに入射して、一部が
前記光ビーム拡大手段に入射する構成とするとよい。こ
のように反射型の像回転光学手段とビームスプリッタと
を用いる場合、前記像回転光学手段の後の光路上に、前
記ビームスプリッタのＰ偏光とＳ偏光との分割特性の差
を打ち消す特性を有する偏光補償手段を配置するとよ
い。
【００１４】また、前記像回転光学手段は、直角プリズ
ムとし、前記光ビーム偏向手段が光ビームを有効走査領
域のほぼ中央に偏向するときに、直角プリズムの稜線が
偏向された光ビームにほぼ直角な方向を向き、前記光ビ
ーム偏向手段が光ビームを無効走査領域のほぼ中央に偏
向するときに、直角プリズムの稜線が偏向された光ビー
ムの方向にほぼ平行となるように、前記像回転光学手段
と前記光ビーム偏向手段との位相関係を設定するとよ
い。
【００１５】
【作用】上記の構成においては、像回転光学手段が光ビ
ーム偏向手段の回転速度の１／２の回転速度で回転する
ことにより、光ビーム偏向手段に入射する光ビームが光
ビーム偏向手段と同一速度で回転する結果、光ビーム偏
向手段の回転により円筒状部材に保持された感光材料上
を周方向に走査される複数の光ビームが平行になり、か
つそれぞれが回転することなく、主走査される。
【００１６】また、相対移動手段により例えば光ビーム
偏向手段及び光ビーム集光手段が円筒状部材の中心軸の
方向に移動せしめられて、副走査が行われ、これにより
円筒状部材に保持された感光材料上に画像が記録（露
光）される。ここで、光ビーム拡大手段の作用により、
像回転光学手段による光ビームのブレが縮小される。ビ
ーム径が拡大されるのに反比例して、ビームの方向の変
動は縮小されるからである。
【００１７】また、光ビーム拡大手段の作用により、像
回転光学手段の位置でのビーム径は、光ビーム偏向手段
や光ビーム集光手段の位置で必要なビーム径より小さく
でき、有効径が小さいものを用いることができるので、
像回転光学手段は小さいものを用いることができる。小
さいものを用いることができるということは、回転数を
大きくすることも容易となり、かつ安定な回転を得易く
なる。
【００１８】また、前記光ビーム偏向手段の２回転毎に
１回転、光ビームによる記録を停止することで、画像記
録の速度は半分に低下するが、像回転光学手段の保持精
度に起因する光ビームのブレが減少し、良好な画質を得
ることができる。
【００１９】また、ビームスプリッタを用いることによ
り、像回転光学手段として反射型のものを用いることが
できる。 また、ビームスプリッタを用いると、ビームス
プリッタの偏光特性によりビームスプリッタを２回目に
通過した光ビームのパワーが変動するが、これは偏光補
償手段を用いることにより、解消できる。
【００２０】また、像回転光学手段と光ビーム偏向手段
との位相関係を、有効・無効走査領域との関連で設定す
ることにより、主走査方向のブレの方が副走査方向のブ
レに比べ画質に及ぼす影響が小さいことを利用して、像
回転光学手段のブレに起因する光ビームのブレが画質に
及ぼす影響を緩和でき、像回転光学手段の保持精度不足
による光ビームの２回転毎のブレの影響を緩和できる。
【００２１】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は本
発明の第１の実施例を示している。本実施例の光ビーム
走査装置は、複数の光源１、変調手段２、光ビーム平行
化手段３、像回転光学手段４、光ビーム拡大手段５、光
ビーム偏向手段６、光ビーム集光手段７、円筒状部材８
及び相対移動手段（図示せず）を含んで構成される。
【００２２】複数の光源１は、ほぼ同一平面上の近接し
た点から光ビームを出射するもので、例えば、個別の光
源（レーザ、発光ダイオード等）から光学系によってほ
ぼ同一平面上に集光し、それを光源としたものが用いら
れる。あるいは、光ファイバーの出射端を近接して並べ
たもの（ファイバーアレイ）に個別の光源を結合したも
のが用いられる。あるいは、半導体基板上に、レーザダ
イオードや発光ダイオードを集積したもの、特に面発光
レーザアレイが用いられる。
【００２３】変調手段２は、前記複数の光源１をそれぞ
れ独立に変調するものである。半導体レーザ（ＬＤ）の
場合は、ＬＤに流す電流を変調することで行う、いわゆ
る直接変調が一般的で、変調手段２としては画像信号を
受けてそれをＬＤに流す電流値に変換する回路が用いら
れる。ガスレーザの場合は、音響光学変調器のような外
部変調器を用いるのが一般的である。
【００２４】光ビーム平行化手段３は、前記複数の光源
１から出射された複数の光ビームをそれぞれほぼ平行な
光ビームにするもので、凸レンズ等の正のパワーを持つ
光学系が用いられる。像回転光学手段４は、前記光ビー
ム平行化手段３の後の光路上に配置され、その光路の中
心軸にほぼ一致する直線を回転軸として回転して、１／
２回転で光ビームを１回転させるものである。本例で
は、像回転光学素子４ａとして台形プリズムを用い、こ
れを筒状の保持体４ｂにより保持して、図示しないモー
タにより回転させるようにしてある。
【００２５】ここで、図２に示すように、像回転光学素
子としての台形プリズム４ａに２本の光ビームＡ，Ｂが
入射している場合を考え、（ａ）の状態から台形プリズ
ム４ａが90度回転して（ｂ）の状態になると、台形プリ
ズム４ａから出射する光ビームＡ，Ｂは 180度回転し、
このことから台形プリズム４ａの１／２回転で光ビーム
を１回転させることがわかる。
【００２６】尚、像回転光学素子４ａとしては、台形プ
リズムの他、ペチャンプリズム、ミラーの組合わせ、特
願平４−４３６６２号で提案されているようなシリンド
リカルレンズやその組合わせ、直角プリズム、シリンド
リカルレンズとミラーやプリズムとの組合わせ等を用い
ることができる。光ビーム拡大手段５は、前記像回転光
学手段４の後の光路上に配置され、前記光ビーム平行化
手段３により平行化されている光ビームをそれぞれビー
ム径が拡大された平行ビームにするものである。より具
体的には、複数のレンズ等の組合わせで、入射した平行
ビームの径を拡大して、平行な光ビームとして出射す
る。本例では、典型的な例として、入射側に焦点距離の
短いレンズ（凸又は凹）５ａ、出射側に焦点距離の長い
凸レンズ５ｂを配置した構成としている。
【００２７】光ビーム偏向手段６は、前記光ビーム拡大
手段５の後の光路上に配置され、その光路の中心軸にほ
ぼ一致する直線と交差する方向（一般的には直角方向）
に光ビームを偏向すると共にその直線を回転軸として回
転するものである。本例では、光ビーム偏向素子６ａと
してペンタプリズムを用い、これを保持体６ｂにより保
持して、モータ６ｃにより回転させるようにしてある。
この光ビーム偏向素子６ａの回転により光ビームは周方
向に走査（主走査）される。尚、光ビーム偏向素子６ａ
としては、ペンタプリズムの他、直角プリズム、ミラ
ー、あるいはミラーの組合わせ等を用いることができ
る。
【００２８】光ビーム集光手段７は、前記光ビーム拡大
手段５の後の光路上に配置され、光ビームを集光するも
ので、凸レンズ等の正のパワーを持つ光学系（集光レン
ズ）が用いられる。本例では、光ビーム偏向手段６（光
ビーム偏向素子６ａ）より後の光路上に配置し、光ビー
ム偏向素子６ａの保持体６ｂに保持させて、光ビーム偏
向素子６ａと一体に回転させている。但し、光ビーム偏
向手段６の前の光路上に配置してもよく、この場合は回
転させる必要はない。
【００２９】円筒状部材８は、前記光ビーム偏向手段６
の回転軸にほぼ一致する直線を中心軸とし、前記光ビー
ム集光手段７により光ビームが集光される円筒面に沿っ
た位置に感光材料Ｐを保持するものである。具体的に
は、円筒状部材８の内面に感光材料Ｐを保持させるか、
透明な円筒状部材８の外面に感光材料Ｐを保持させる。
あるいは、円筒状部材８の円筒面の一部に溝又は切欠き
を設けて、その部分に感光材料Ｐを円筒面に沿った形で
保持させる。
【００３０】相対移動手段（図示せず）は、副走査のた
め、少なくとも前記光ビーム偏向手段６及び前記光ビー
ム集光手段７と、前記円筒状部材８とを、前記円筒状部
材８の中心軸の方向に相対的に移動させる。具体的に
は、光ビーム偏向手段６及び光ビーム集光手段７を含む
光学系全体を固定し、円筒状部材８を移動させる。又
は、円筒状部材８を固定し、光学系全体を移動させる。
又は、光ビーム偏向手段６及び光ビーム集光手段７のみ
を移動させ、それ以外の光学系と円筒状部材８とを固定
する。移動には、モータ及び送りねじ等が用いられる。
【００３１】次に作用を説明する。像回転光学手段４は
光ビーム偏向手段６の回転速度の１／２の回転速度で回
転させる。これにより、光ビーム偏向手段６に入射する
光ビームが光ビーム偏向手段６と同一速度で回転する結
果、光ビーム偏向手段６の回転により円筒状部材８に保
持された感光材料Ｐ上を周方向に走査される複数の光ビ
ームが平行になり、かつそれぞれが回転することなく、
主走査される。
【００３２】また、相対移動手段（図示せず）により例
えば光ビーム偏向手段６及び光ビーム集光手段７が円筒
状部材８の中心軸の方向に移動せしめられて、副走査が
行われ、これにより円筒状部材８に保持された感光材料
Ｐ上に画像が記録（露光）される。ここで、光ビーム拡
大手段５の作用により、像回転光学手段４（像回転光学
素子４ａ）による光ビームのブレが縮小される。ビーム
径が拡大されるのに反比例して、ビームの方向の変動は
縮小されるからである。
【００３３】また、光ビーム拡大手段５の作用により、
像回転光学手段４の位置でのビーム径は、光ビーム偏向
手段６や光ビーム集光手段７の位置で必要なビーム径よ
り小さくでき、有効径が小さいものを用いることができ
るので、像回転光学手段４は小さいものを用いることが
できる。図３は本発明の第２の実施例を示している。
【００３４】これについて説明するが、図１と同一要素
には同一符号を付して説明を省略し、異なる要素につい
て説明する。像回転光学手段４は反射型の像回転光学手
段とし、像回転光学素子11として互いにほぼ直角な平面
反射面ａ1 ，ａ2 を有する直角プリズムを用い、これら
の反射面ａ1 ，ａ2 の交差する稜線は光ビーム拡大手段
５の入射側の光軸に直角に交わり、かつ反射面ａ1 ，ａ
2 はそれぞれ光ビーム拡大手段５の入射側の光軸に対し
て概略45度の角度をなすように配置してある。
【００３５】そして、この像回転光学素子11としての直
角プリズムは、保持体12により保持して、モータ13によ
り、光ビーム拡大手段５の入射側の光軸に一致する直線
を回転軸として、光ビーム偏向手段６の回転速度の１／
２の回転速度で回転させるようにしてある。尚、像回転
光学素子11としては、直角プリズムの他、反射ミラー等
を用いることができる。
【００３６】そして、像回転光学手段４と光ビーム拡大
手段５との間の光路中に、ビームスプリッタ14を配置
し、このビームスプリッタ14に対し、像回転光学手段４
と光ビーム拡大手段５との間の光路と直交する方向か
ら、複数の光源１から出射され、光ビーム平行化手段３
により平行にされた複数の光ビームを入射させている。
これにより、光ビーム平行化手段３によって平行化され
た光ビームの一部がビームスプリッタ14によって反射型
の像回転光学手段４に入射し、反射後、ビームスプリッ
タ14に入射して、一部が光ビーム拡大手段５に入射する
ようにしている。
【００３７】ここで、図４に示すように、像回転光学素
子としての直角プリズム11に２本の光ビームＡ，Ｂが入
射している場合を考え、（ａ）の状態から直角プリズム
11が90度回転して（ｂ）の状態になると、直角プリズム
11から出射する光ビームＡ，Ｂは 180度回転し、このこ
とから直角プリズム11の１／２回転で光ビームを１回転
させることがわかる。
【００３８】ビームスプリッタ14は、反射型の像回転光
学素子11の場合、反射型の像回転光学素子11に入射する
光ビームと、これから出射する光ビームとが互いに近接
するので、パワーの損失はあるが、これらを分離するた
めに設けられる。また、像回転光学手段４の後の光路
上、本例では光ビーム拡大手段５の後の光路上に、ビー
ムスプリッタ14のＰ偏光とＳ偏光との分割特性の差を打
ち消す特性を有する偏光補償手段15を配置してある。
【００３９】この偏光補償手段15としては、偶数枚の平
行平面板15ａ，15ｂをそれぞれ光路に対し傾けてハの字
型に配置するのが、光軸のズレがキャンセルされるの
で、好ましい形態である。入射面はビームスプリッタ14
の入射面と平行又は直角に配置する。本実施例において
は、ビームスプリッタ14の作用により、像回転光学素子
11として反射型のタイプを用いることができ、モータ13
の設計製作上の制約が減少する。すなわち、回転軸が筒
状で、中に像回転光学素子を保持できるようなモータで
ある必要がない。
【００４０】尚、ビームスプリッタなしで反射型の像回
転光学素子を用いる場合は、入射光ビームと出射光ビー
ムとが分離できるように、入射光ビームをモータの回転
中心から離した位置に入射させることが必要で、その場
合、出射光ビームはモータの回転軸を中心とし、入射光
ビームを含む円周に沿って回転する。従って、光ビーム
拡大手段以降の光学系は有効径が大きいものを用いるこ
とが必要になってしまう。
【００４１】また、本実施例においては、偏光補償手段
15としての平行平面板15ａ，15ｂの作用により、ビーム
スプリッタ14の偏光特性が補正される。次に、上記第１
の実施例（図１）又は第２の実施例（図３）における像
回転光学手段４と光ビーム偏向手段６との位相関係につ
いて、図５及び図６により説明する。
【００４２】これについては、光ビーム偏向手段６（光
ビーム偏向素子６ａ）が光ビームを有効走査領域のほぼ
中央に偏向するときに、像回転光学手段４（像回転光学
素子４ａ，11）のブレが、光ビームの主走査方向に平行
な方向のブレとなり、光ビーム偏向手段６（光ビーム偏
向素子６ａ）が光ビームを無効走査領域のほぼ中央に偏
向するときに、像回転光学手段４（像回転光学素子４
ａ，11）のブレが、光ビームの主走査方向に直角な方向
のブレとなるように、前記像回転光学手段４（像回転光
学素子４ａ，11）と前記光ビーム偏向手段６（光ビーム
偏向素子６ａ）との位相関係を設定するのが望ましい。
【００４３】具体例としては、像回転光学素子11が直角
プリズムであれば、図５に示すように、光ビーム偏向素
子６ａが光ビームを有効走査領域のほぼ中央に偏向する
ときに、直角プリズム11の稜線は偏向された光ビームに
ほぼ直角な方向に向くようにする。この図５において、
（ｂ）の図の矢印Ｘ方向の直角プリズム11のブレは光ビ
ームの反射方向に影響しない。（ｂ）の図の紙面に垂直
な方向のブレは（ａ）の図で主走査方向のズレＺとな
る。
【００４４】また、図６に示すように、光ビーム偏向素
子６ａが光ビームを無効領域のほぼ中央に偏向するとき
に、直角プリズム11の稜線は偏向された光ビームの方向
にほぼ平行となるようにする。この図６において、
（ｂ）の図の矢印Ｙ方向の直角プリズム11のブレは
（ａ）の図で主走査方向に直角な方向のズレ（基準間隔
に対するズレ）となる。（ｂ）の図の紙面に垂直な方向
のブレは光ビームの反射方向に影響しない。
【００４５】このような像回転光学素子（直角プリズ
ム）11と光ビーム偏向素子６ａとの位相関係と、有効・
無効走査領域との関係により、像回転光学素子11の保持
精度不足によるビームの２回転毎のブレの影響が緩和さ
れる。すなわち、有効走査領域の中央では光ビームのブ
レは主走査方向に生じ、無効走査領域の中央では光ビー
ムのブレは副走査方向に生じる。有効走査領域の端部で
は、ブレが主走査方向と副走査方向に配分される。主走
査方向のブレの方が副走査方向のブレに比べ画質に及ぼ
す影響が小さいので、前述の配置により像回転光学素子
11のブレに起因する光ビームのブレが画質に及ぼす影響
を緩和できるのである。
【００４６】
【００４７】また、上記第１の実施例（図１）又は第２
の実施例（図３）において、光ビーム偏向手段６の２回
転毎に１回転、複数の光源１からの全ての光ビームの出
射を止めて、光ビームによる記録を停止する手段を設け
るとよい。そして、この記録停止時に副走査の速度を１
／２に切換える手段を設けるとよい。光ビーム偏向手段
６の２回転毎に１回転、光ビームの変調を止めること
で、画像記録の速度は半分に低下するが、像回転光学手
段４の保持精度に起因する光ビームのブレが減少し、良
好な画質を得ることができる。
【００４８】要求される画質が高い場合、又は像回転光
学手段４の保持精度が装置の使用中に狂いを生じて画質
の低下をきたした場合に、２回転毎に１回転は、光ビー
ムの変調を停止するモードに切換えることで、必要な画
質を維持することは可能である。この場合、副走査の速
度を通常の１／２にすればよいことは自明である。次
に、像回転光学手段６（像回転光学素子11）として直角
プリズムを用いた場合に、直角プリズム11をモータ13の
回転軸に対し、高精度で所定の角度に取付けるための保
持構造について、図７により説明する。
【００４９】図７の像回転光学手段は、モータ13とこれ
により保持されて回転する直角プリズム11とからなる構
成体である。そして、直角プリズム11の直角の頂角の稜
線（図示Ｌ）がモータ13の回転軸とほぼ直角に交わり、
直角プリズム11の前記稜線に対向する面がモータ13の回
転軸にほぼ直角に、かつ前記稜線よりモータ13の遠い側
に保持される。
【００５０】ここにおいて、基本的構成としては、直角
プリズム11の稜線とこれに対向する面との平行度誤差を
ｄθ、直角プリズム11の屈折率をｎとしたとき、直角プ
リズム11の稜線が、モータ13の回転軸に直角な直線に対
し、（ｎ−１）ｄθの傾きを持ち、かつ前記稜線とモー
タ13の回転軸とを含む平面と前記対向する面との交わる
直線が、モータ13の回転軸に直角な直線に対し、ｎｄθ
の傾きを持つように保持される。
【００５１】より具体的な構成としては、前記直角プリ
ズム11の稜線とこれに対向する面との平行度誤差の最大
値をｄθmax としたとき、両底面がなす角度がｎｄθma
x の筒状部材21を用いる。ここでいう筒状部材21の底面
とは、筒状部材21のリング状端面全体に限らず、リング
状端面に３箇所以上の突起があり、突起の先端を含む平
面の場合を包含する。後述のように傾きの大きさは 1.5
分程度でよく、図８のような等間隔の３個の突起21ａ〜
21ｃを持つ筒状部材21の径を60ｍｍとすれば、突起の高
さにより20μｍの差を持たせれば、所定の傾きを得るこ
とができる。
【００５２】また、平面を有する板状部材22とを用い
る。そして、板状部材22の平面に、直角プリズム11の直
角の稜線に対向する面を一致させて固定する。また、板
状部材22の前記平面を筒状部材21の一方の底面に一致さ
せて固定する。
【００５３】また、筒状部材21のもう一方の底面をモー
タ13の取付面23に固定する。そして、筒状部材21とモー
タ13とを固定する回転方向の位置、及び筒状部材21と板
状部材22とを固定する回転方向の位置を可変とする構造
とする。作用効果について説明する。直角プリズム11が
180度回転したときに、反射光ビームの方向が一致す
る。直角プリズム11が１回転（ 360度）したときに、反
射光ビームは２回転するが、 180度回転したときに、反
射光ビームの方向にズレがあると、１回転目と２回転目
で描く円がずれる。
【００５４】ここで、上記の基本的構成のように保持す
ることで、１回転目と２回転目で描く円が一致する。す
なわち、直角プリズム11の１回転に対し、同期して２回
転するような光ビーム偏向素子を用いた場合に、上記の
ようなズレがあると、１回転目と２回転目で光ビームの
方向がずれるという結果になるが、上記の基本的構成の
ような角度で取付けることで、それを防止できる。
【００５５】また、上記の具体的構成においては、傾き
を持った１個の筒状部材21で角度の調整が可能になる。
直角プリズム11の直角の稜線を軸とした回転方向の角度
誤差は、光ビームの反射方向にはほとんど影響を及ぼさ
ないことを利用している。直角プリズム11の稜線と、そ
れに対向する面の平行度誤差の値の例としては、およ
そ、１分程度ある。光学ガラスの屈折率はおよそ 1.5程
度であり、筒状部材21の傾きの角度としては、 1.5分
（90秒）程度あればよい。
【００５６】モータ13の取付面23の回転軸に対する直角
度精度は、一般に精度を出しやすく、10数秒程度にする
ことが可能で、充分小さい。筒状部材21をモータ13の取
付面23に固定するときの回転方向の位置を選ぶことで
（例えば、最大傾斜の方向を互いに直角にすること
で）、筒状部材21の反対側の面がモータ13の回転軸に対
し、ｎｄθmax 若しくはそれより大きい傾きを持つよう
にすることができる。
【００５７】従って、直角プリズム11を取付けた板状部
材22を、筒状部材21に固定する角度を選ぶことで、上記
の基本的構成のような微小な角度だけ傾けて直角プリズ
ム11を保持することができる。図９で説明すると以下の
ようになる。Ａ−Ａ’は、モータ13の取付面23が回転軸
に対して直角から誤差がある場合の最大傾斜の方向であ
る。
【００５８】Ｂ−Ｂ’は、Ａ−Ａ’に直角な方向であ
る。筒状部材21の両底面の傾きの最大傾斜をＢ−Ｂ’に
合わせる。この方向にはモータ13の取付面23は回転軸に
対して傾いていないので、筒状部材21の反対側の面（板
状部材22を取付ける面）は、回転軸に対し、ｎｄθmax
傾く。Ｃ−Ｃ’は、次のように定める。筒状部材21を上
記のように取付けることで、板状部材22を取付ける面
の、回転軸に直角な面に対する傾斜の最大の方向が、Ａ
−Ａ’とＢ−Ｂ’との中間に位置することになり、これ
をＣ−Ｃ’とする。
【００５９】Ｄ−Ｄ’は、Ｃ−Ｃ’に直角な方向であ
る。この方向には板状部材22を取付ける面は回転軸に対
し直角となる。ここにおいて、Ｂ−Ｂ’とＤ−Ｄ’との
間で、傾きはｎｄθmax から０まで変化する。前記の平
行度誤差ｄθの直角プリズム11の稜線の方向をＢ−Ｂ’
とＤ−Ｄ’との間に合わせることで、上記の基本的構成
に記したような角度に設定できる。
【００６０】このとき、直角プリズム11の稜線の方向を
回転軸とする傾きが残るが、それは光ビームの反射の方
向にはほとんど影響がないので実用上支障がない。Ｃ−
Ｃ’とＢ−Ｂ’との間は傾きがｎｄθmax より大きくな
り、使われないことになるが、モータ13の取付面23の直
角誤差は、直角プリズム11の平行度誤差に比べ小さいの
で、Ｃ−Ｃ’とＢ−Ｂ’との間はＢ−Ｂ’とＤ−Ｄ’と
の間に比べ充分小さい。
【００６１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、像
回転光学手段の保持の精度不足に起因する主走査２回を
周期とする光ビームのブレを抑制若しくはその影響を緩
和でき、良好な画質を得ることができるという効果が得
られる。また、ビームスプリッタを用いることにより、
反射型の像回転光学手段を用いることができ、この場合
に、像回転光学手段通過後の光ビームが、ビームスプリ
ッタを通過するために生じるパワーの変動に対しては、
偏光補償手段を用いてこれを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施例を示す概略図
【図２】 図１中の像回転光学手段の機能を示す図
【図３】 本発明の第２の実施例を示す概略図
【図４】 図３中の像回転光学手段の機能を示す図
【図５】 有効走査領域での位相関係を示す図
【図６】 無効走査領域での位相関係を示す図
【図７】 像回転光学手段の保持構造を示す図
【図８】 保持構造中の筒状部材の斜視図
【図９】 保持の説明図
【符号の説明】
１ 複数の光源 ２ 変調手段 ３ 光ビーム平行化手段 ４ 像回転光学手段 ４ａ 像回転光学素子（台形プリズム） ５ 光ビーム拡大手段 ６ 光ビーム偏向手段 ６ａ 光ビーム偏向素子（ペンタプリズム） ６ｃ モータ ７ 光ビーム集光手段 ８ 円筒状部材 11 像回転光学素子（直角プリズム） 13 モータ 14 ビームスプリッタ 15 偏光補償手段

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ほぼ同一平面上の近接した点から光ビーム
    を出射する複数の光源と、 前記複数の光源をそれぞれ独立に変調する変調手段と、 前記複数の光源から出射された複数の光ビームをそれぞ
    れほぼ平行な光ビームにする光ビーム平行化手段と、 前記光ビーム平行化手段の後の光路上に配置され、その
    光路の中心軸にほぼ一致する直線を回転軸として回転し
    て、１／２回転で光ビームを１回転させる像回転光学手
    段と、 前記像回転光学手段の後の光路上に配置され、前記光ビ
    ーム平行化手段により平行化されている光ビームをそれ
    ぞれビーム径が拡大された平行ビームにする光ビーム拡
    大手段と、 前記光ビーム拡大手段の後の光路上に配置され、その光
    路の中心軸にほぼ一致する直線と交差する方向に光ビー
    ムを偏向すると共にその直線を回転軸として回転する光
    ビーム偏向手段と、 前記光ビーム拡大手段の後の光路上に配置され、光ビー
    ムを集光する光ビーム集光手段と、 前記光ビーム偏向手段の回転軸にほぼ一致する直線を中
    心軸とし、前記光ビーム集光手段により光ビームが集光
    される円筒面に沿った位置に感光材料を保持する円筒状
    部材と、 少なくとも前記光ビーム偏向手段及び前記光ビーム集光
    手段と前記円筒状部材とを前記円筒状部材の中心軸の方
    向に相対的に移動させる相対移動手段とからなり、 前記像回転光学手段は前記光ビーム偏向手段の回転速度
    の１／２の回転速度で回転するものであり、前記光ビーム偏向手段の２回転毎に１回転、複数の光源
    からの全ての光ビームの出射を止めて、光ビームによる
    記録を停止する手段を有する ことを特徴とする光ビーム
    走査装置。
  2. 【請求項２】前記像回転光学手段は反射型の像回転光学
    手段とし、これと前記光ビーム拡大手段との間の光路中
    にビームスプリッタを配置し、前記光ビーム平行化手段
    によって平行化された光ビームの一部が前記ビームスプ
    リッタによって反射型の像回転光学手段に入射し、反射
    後、前記ビームスプリッタに入射して、一部が前記光ビ
    ーム拡大手段に入射する構成としたことを特徴とする請
    求項１記載の光ビーム走査装置。
  3. 【請求項３】前記像回転光学手段の後の光路上に、前記
    ビームスプリッタのＰ偏光とＳ偏光との分割特性の差を
    打ち消す特性を有する偏光補償手段を配置したことを特
    徴とする請求項２記載の光ビーム走査装置。
  4. 【請求項４】前記像回転光学手段は、直角プリズムであ
    り、前記光ビーム偏向手段が光ビームを有効走査領域の
    ほぼ中央に偏向するときに、直角プリズムの稜線が偏向
    された光ビームにほぼ直角な方向を向き、前記光ビーム
    偏向手段が光ビームを無効走査領域のほぼ中央に偏向す
    るときに、直角プリズムの稜線が偏向された光ビームの
    方向にほぼ平行となるように、前記像回転光学手段と前
    記光ビーム偏向手段との位相関係を設定したことを特徴
    とする請求項２又は請求項３記載の光ビーム走査装置。
JP25077393A 1993-10-06 1993-10-06 光ビーム走査装置 Expired - Fee Related JP3363218B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25077393A JP3363218B2 (ja) 1993-10-06 1993-10-06 光ビーム走査装置
US08/308,383 US5532730A (en) 1993-10-06 1994-09-19 Light beam scanning apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25077393A JP3363218B2 (ja) 1993-10-06 1993-10-06 光ビーム走査装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07104208A JPH07104208A (ja) 1995-04-21
JP3363218B2 true JP3363218B2 (ja) 2003-01-08

Family

ID=17212832

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25077393A Expired - Fee Related JP3363218B2 (ja) 1993-10-06 1993-10-06 光ビーム走査装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US5532730A (ja)
JP (1) JP3363218B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08328050A (ja) * 1995-05-29 1996-12-13 Fuji Xerox Co Ltd 光走査素子、光走査方法及びそれを用いた画像形成装置
US5923359A (en) * 1997-03-14 1999-07-13 Cymbolic Sciences International Inc. Internal drum scophony raster recording device
USRE38297E1 (en) * 1996-03-22 2003-11-04 Océ-Canada, Inc. Internal drum scophony raster recording device
GB9625512D0 (en) * 1996-12-09 1997-01-29 Crosfield Electronics Ltd Radiation beam scanning apparatus and method
US5892610A (en) * 1997-07-10 1999-04-06 Agfa Division--Bayer Corporation Scanning system with error-correcting deflector
US6243210B1 (en) * 1999-02-24 2001-06-05 Semiconductor Laser International Corp. Optical image rotating device used with afocal image relaying optics and laser diode array
EP1177676B1 (en) * 1999-05-07 2002-11-27 Cymbolic Sciences Inc. Internal drum scophony raster recording device
JP5097473B2 (ja) * 2007-08-10 2012-12-12 三洋電機株式会社 レーザモジュール、照明装置および投写型映像表示装置
FR2995091B1 (fr) * 2012-08-28 2015-08-14 Commissariat Energie Atomique Dispositif d'imagerie a grand angle de vue

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5392149A (en) * 1992-10-20 1995-02-21 E-Systems, Inc. Polygonal mirror optical scanning system

Also Published As

Publication number Publication date
US5532730A (en) 1996-07-02
JPH07104208A (ja) 1995-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4474422A (en) Optical scanning apparatus having an array of light sources
KR100264761B1 (ko) 광학 스캐닝 장치
US5009472A (en) Light scanning device with polarizing device to make light transmission more uniform
US5245462A (en) Laser beam scanning apparatus
JPH05241091A (ja) 光ビーム走査装置
JPH05173087A (ja) 自動焦点走査式光学装置
JP3363218B2 (ja) 光ビーム走査装置
US4796965A (en) Optical scanning device
JP3334447B2 (ja) 光走査装置の光軸調整方法、光軸調整装置、及び光走査装置
US4571021A (en) Plural-beam scanning apparatus
JP2546366Y2 (ja) 露出装置
US6922268B2 (en) Multi-beam scanning device
JPH08110488A (ja) 光走査装置
JPH10133135A (ja) 光ビーム偏向装置
JPH07111509B2 (ja) 光走査装置
JP3243013B2 (ja) シェーディング補正機能をもつ光走査装置
JP2004087816A (ja) 光源装置および画像記録装置
JPS6410805B2 (ja)
US5930020A (en) Beam scan device
JPH04242215A (ja) 光走査装置
JP3283177B2 (ja) 走査光学装置およびポリゴンミラーカバー
JPS595882B2 (ja) 多面体回転鏡の面たおれ補正光学装置
JP3013627U (ja) 走査光学系
JP2935464B2 (ja) 光走査装置
JP3548319B2 (ja) 走査光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081025

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081025

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091025

Year of fee payment: 7

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees