JP5208164B2 - 光走査装置 - Google Patents
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Description
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…とし、あるレーザビームに対して副走査方向に間隔dをあけて隣り合うレーザビームを被走査面に書き込むとしたときに、
d≠|b1|+|bn’| (n=1、2、3、…)
又は
d≠|bn|+|b1’| (n=1、2、3、…)
を満足する。
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…とし、あるレーザビームに対して副走査方向に間隔dをあけて隣り合うレーザビームを被走査面に書き込むとしたときに、
d=|b1|+|an’| (n=1、2、3、…)
又は
d=|b1’|+|an| (n=1、2、3、…)
を満足する。
図4(A)は、第1の実施形態に係るアパーチャ形状を示しており、図4(B)及び図4(C)は、その形状を有するアパーチャを通過したレーザビームの像面での光強度分布パターンを示している。図4(B)及び図4(C)は、図1(B)及び図1(C)について上述したようにシミュレートされて形成されたものである。
図5(A)は、第2の実施形態に係るアパーチャ形状を示しており、図5(B)及び図5(C)は、その形状を有するアパーチャを通過したレーザビームの像面での光強度分布パターンを示している。
図6(A)は、第3の実施形態に係るアパーチャ形状を示しており、図6(B)及び図6(C)は、その形状を有するアパーチャを通過したレーザビームの像面での光強度分布パターンを示している。
図7(A)は、第4の実施形態に係るアパーチャ形状を示しており、図7(B)及び図7(C)は、その形状を有するアパーチャを通過したレーザビームの像面での光強度分布パターンを既述した図面と同様に、第1象限のみ示しており、図7(D)は、光強度分布パターン全体を示している。なお、図7(D)は、図7(B)の場合と同様な等高線比率で示している。
図8(A)は、第5の実施形態に係るアパーチャ形状を示しており、図8(B)は、その形状を有するアパーチャを通過したレーザビームの像面での光強度分布パターン全体を示している。
既述した第1〜第4の実施形態のアパーチャも、縦横の比率が異なる形状のものにすることができ、それぞれ、本発明の第6〜第9の実施形態となる。ここで、縦横の比率は、例えば、実施形態のアパーチャを適用しようとする光走査装置がそれまで適用していた従来のアパーチャ形状(例えば、楕円形や矩形)と同じ縦横の比率とするようにしても良い。このようにすると、他の光学素子として、従来からのものをそのまま適用することができる。
以下の説明は、他の本発明の実施形態(第10の実施形態)の説明にもなっている。
d≠|bn|+|b1’| …(2)
(但し、nは1、2、3、…である)
これら(1)式及び(2)式を満足するような、主走査方向に積分した副走査方向の強度分布が生じるアパーチャの形状や大きさ(外径)を選定すれば良い。
d=|b1’|+|an| …(4)
(但し、nは1、2、3、…である)
これら(3)式及び(4)式を満足するような、主走査方向に積分した副走査方向の強度分布が生じるアパーチャの形状や大きさ(外径)を選定すれば良い。
本発明の光走査装置の適用対象は、レーザビームプリンタ装置や複写機に限定されず、各種の装置に適宜適用することができる。
Claims (5)
- 光源から出射されたレーザビームの断面形状を所定の形状に変換する偏向前光学手段と、この断面形状が変換されたレーザビームを被走査面の主走査方向に偏向走査する偏向光学手段と、この偏向走査されたレーザビームを被走査面上に向けて結像させる偏向後光学手段とを有する光走査装置において、
上記偏向前光学手段は、開口形状が少なくとも5辺以上を有する奇数多角形であり、かつ、上記開口形状の辺長及び頂点位置がフレアの分散方向を所定の方向にするように選定されたアパーチャを有し、当該アパーチャの開口形状及び大きさが以下の条件Aを満足するように定められたことを特徴とする光走査装置。
条件A:
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…とし、あるレーザビームに対して副走査方向に間隔dをあけて隣り合うレーザビームを被走査面に書き込むとしたときに、
d≠|b1|+|bn’| (n=1、2、3、…)
又は
d≠|bn|+|b1’| (n=1、2、3、…)
を満足する。 - 光源から出射されたレーザビームの断面形状を所定の形状に変換する偏向前光学手段と、この断面形状が変換されたレーザビームを被走査面の主走査方向に偏向走査する偏向光学手段と、この偏向走査されたレーザビームを被走査面上に向けて結像させる偏向後光学手段とを有する光走査装置において、
上記偏向前光学手段は、開口形状が少なくとも5辺以上を有する奇数多角形であり、かつ、上記開口形状の辺長及び頂点位置がフレアの分散方向を所定の方向にするように選定されたアパーチャを有し、当該アパーチャの開口形状及び大きさが以下の条件Bを満足するように定められたことを特徴とする光走査装置。
条件B:
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…とし、あるレーザビームに対して副走査方向に間隔dをあけて隣り合うレーザビームを被走査面に書き込むとしたときに、
d=|b1|+|an’| (n=1、2、3、…)
又は
d=|b1’|+|an| (n=1、2、3、…)
を満足する。 - 光源から出射されたレーザビームの断面形状を所定の形状に変換する偏向前光学手段と、断面形状が変換されたレーザビームを被走査面の主走査方向に偏向走査する偏向光学手段と、この偏向走査されたレーザビームを被走査面上に向けて結像させる偏向後光学手段とを有する光走査装置において、
上記偏向前光学手段は、上記被走査面の主走査方向と直交する副走査方向に所定の間隔dでレーザビームを走査したときに発生するフレアが隣り合うレーザビームにより発生するフレアとの間の干渉を抑えるために、開口形状が少なくとも5辺以上を有する奇数多角形で、かつ、被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布が、最大値を挟んで極小値と極大値とを交互に繰り返し、隣り合うレーザビームのビームプロファイルの最大値、極小値及び極大値の位置関係が干渉を抑える関係になる形状及び大きさのアパーチャを有することを特徴とする光走査装置。 - 上記アパーチャの開口形状及び大きさが以下の条件Aを満足するように定められたことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。
条件A:
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…としたときに、
d≠|b1|+|bn’| (n=1、2、3、…)
又は
d≠|bn|+|b1’| (n=1、2、3、…)
を満足する。 - 上記アパーチャの開口形状及び大きさが以下の条件Bを満足するように定められたことを特徴とする請求項3に記載の光走査装置。
条件B:
被走査面上におけるビームプロファイルを主走査方向に積分することで得られる副走査方向の光強度分布において、最大値をとる点を原点とする座標系をとり、プラス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1、a2、a3、…、マイナス方向に極小値をとる点の座標を原点側から順にa1’、a2’、a3’、…とすると共に、プラス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…、マイナス方向に極大値をとる点の座標を原点側から順にb1、b2、b3、…としたときに、
d=|b1|+|an’| (n=1、2、3、…)
又は
d=|b1’|+|an| (n=1、2、3、…)
を満足する。
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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