JP4518380B2 - レーザ光走査装置 - Google Patents

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本発明は、レーザプリンタのレーザ光走査装置に関し、例えば光プリンタ、コピア、ファクシミリ、スキャナなどの光書込みユニットに好適な技術に関する。
光源から放射される光束を偏向手段により偏向させ、偏向された光束をｆθレンズ等の走査光学素子により被走査面上に導光して光スポットを形成し、光走査を行う光走査装置は、光プリンタ、デジタル複写機、普通紙ファクシミリ、光製版機や光描画装置等の画像形成装置として広く知られている。
光源からの光束を偏向させる偏向手段としては、従来から回転多面鏡が良く用いられている。また回転多面鏡以外の偏向手段としては、偏向反射面を揺動させる方式のものとして、ガルバノミラーが知られている。
近年、マイクロマシン技術を用いた正弦波振動を行うマイクロミラー構造が提案され、これを用いることにより光走査装置の小型化、振動によるバンディング、温度上昇、騒音、消費電力の大幅な低減が期待されている。中でもマイクロミラーの揺動に静電力を用いる静電駆動型のマイクロミラーは形成プロセスも他の電磁力やピエゾアクチュエータを用いたマイクロミラーに比べて構造が簡単で、その形成もシリコンウエハーを素材として、半導体微細加工技術を用いて大量で安価に形成できる可能性があるため実用化が期待されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
光プリンタ等のレーザ光走査装置では回転多面鏡による偏向とｆθレンズ系とで感光ドラム上に均一なスポット径が得られるようにレーザ光走査装置が構成されている。低コスト化のため、ｆθレンズはプラスチックで製作されることが多い。しかし、プラスチックによるｆθレンズは熱により変形し、感光ドラム面で像面湾曲等のビームスポット形状の劣化が生じる。このため、例えば、光源近傍のレンズ位置を温度変化に対応して光軸と平行に移動することで感光ドラム面のビームスポット形状を補正する方法があるが、構造が複雑になり、またレンズを移動させる方式のために高速の応答が困難であった（例えば、特許文献３を参照）。
特開２００１−２２８４２８号公報 特開２００２−０４８９９８号公報 特開平８−６２５２２号公報
また、マイクロマシン技術で形成されるマイクロミラーは、小型、高速の特徴はあるが、回転多面鏡方式と比べてミラー面の剛性が小さく、揺動によりミラー面が変形することが明らかになった。このミラー面の揺動による変形により、光源として用いたレーザー光の波面が反射により乱れ、反射後の光学系における結像特性に影響し、十分にレーザー光を集光出来ず、走査光学系として所望の光学特性を確保することが困難であることが判った。
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたもので、
本発明の目的は、レーザ走査におけるビームスポット形状の劣化を抑制したレーザ光走査装置を提供することにある。
本発明は、レーザ光源と、前記レーザ光源からの光の波面を可変にする波面補正ミラーと、前記波面が補正されたレーザ光が入射する、捻り梁を中心に往復振動する偏向ミラーと、前記偏向ミラーにより偏向されたレーザ光により走査される被走査媒体を備え、前記波面補正ミラーは、片持ち梁構造で保持されたミラー面の裏側に第一の圧電素子と第二の圧電素子を配置し、前記第一の圧電素子が伸びると同時に前記第二の圧電素子が縮むことにより前記ミラー面を変形させるレーザ光走査装置であって、前記偏向ミラーの時間の経過に対する変形量を予め測定し、前記変形量を補正するように、前記波面補正ミラーの前記変形を時間毎に設定することを特徴とする。
本発明によれば、片持ち梁構造で保持されたミラー面の裏側に第一の圧電素子と第二の圧電素子を配置し、前記第一の圧電素子が伸びると同時に前記第二の圧電素子が縮むことによりミラー面を変形させ、レーザ光源からの光の波面を可変にするので、結像位置においてビーム形状の乱れを低減することが出来る。また、偏向ミラーの時間の経過に対する変形量を予め測定し、前記変形量を補正するように、波面補正ミラーの変形を時間毎に設定しているので、レーザ走査におけるビームスポット形状の劣化が抑制される。

Claims (1)

  1. レーザ光源と、前記レーザ光源からの光の波面を可変にする波面補正ミラーと、前記波面が補正されたレーザ光が入射する、捻り梁を中心に往復振動する偏向ミラーと、前記偏向ミラーにより偏向されたレーザ光により走査される被走査媒体を備え、前記波面補正ミラーは、片持ち梁構造で保持されたミラー面の裏側に第一の圧電素子と第二の圧電素子を配置し、前記第一の圧電素子が伸びると同時に前記第二の圧電素子が縮むことにより前記ミラー面を変形させるレーザ光走査装置であって、前記偏向ミラーの時間の経過に対する変形量を予め測定し、前記変形量を補正するように、前記波面補正ミラーの前記変形を時間毎に設定することを特徴とするレーザ光走査装置。
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