JPH03287220A

JPH03287220A - 光走査装置

Info

Publication number: JPH03287220A
Application number: JP2088448A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Murakami; 和則村上; Tomonori Ikumi; 智則伊久美; Yasuo Matsumoto; 泰夫松本; Satoo Iwafune; 岩舟　恵男
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1990-04-03
Filing date: 1990-04-03
Publication date: 1991-12-17
Anticipated expiration: 2012-12-10
Also published as: JP2690591B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は電子写真装置やバーコードスキャナ等の機器に
利用される光走査装置に関するものである。

従来の技術近年、簡易で高品質な印刷方法として電子写真法が開発
され、これを実現するものとしては光走査装置が存して
いる。この光走査装置とは、光偏向素子をモータの回転
軸に取付けて半導体レーザ等のレーザ光源の出射光路上
に配置し、前記光偏向素子の反射面の反射光路上に感光
体やバーコードなどの被走査面を位置させたものである
。ここで、光偏向素子としてポリゴンミラーを利用した
場合は、その多数の反射面で複数の走査光を高速に形成
できるが、これは各反射面間に必然的に生じる特性差を
補正することが困難であり、モータの側方に半導体レー
ザやコリメータレンズ等の光学部品を配置するために装
置の小型化が困難である課題を有している。

このような課題を解決した光走査装置としては、特開昭
６２−２５７１１９号公報に開示された装置が存する。

そこで、上記公報に開示された装置を光走査装置の第一
の従来例として第７図及び第８図に基づいて説明する。

この光走査装置１は、モータの回転軸（共に図示せず）
に回転自在に支持された光偏向素子である透明部材２の
一端に軸心に対して４５度に傾斜した反射面３を形成し
、この反射面３と対向する周面に非円筒面４を形成した
ものである。なお、この光走査装置１では、図示したよ
うに、前記透明部材２の回転中心とレーザ光源（図示せ
ず）の光軸とが部材や光路間の配置の必要上から外れて
いる。

このような構成において、この光走査装置１では、回転
する透明部材２の軸心方向から入射した光が反射面３の
反射で偏向走査され、この走査光が非円筒面４を透過す
る際に所定の屈折力が作用するようになっている。ここ
で、−殻内にポリゴンミラー等の光偏向素子を用いた光
走査装置などでは、光路や光学部品の違いによってポス
トオブジェクティブ型やプレオブジェクティブ型のもの
（共に図示せず）が存しており、反射面の回転軸に対し
て光路が傾斜した装置は走査光に像面湾曲等の収差が生
じるので専用の補正光学系を要している。つまり、これ
と同様な収差が傾斜した反射面３で形成された走査光に
も生じることになるが、上述の光走査装置１では、この
走査光の収差を非円筒面４の屈折ノＪで補正するように
なっている。

さらに、特開平１−２８３５１２号公報に開示された装
置を光走査装置の第二の従来例として第９図及び第１０
図に基づいて説明する。この光走査装置５では、軸心方
向に対して４５度に傾斜した反射面６を有する光偏向素
子である反射ミラー７をモータ８の回転軸に直結し、こ
のモータ８の上面上に取付けられて前記反射ミラー７を
被う円管体９の周面に前記反射面６と列内するスリット
１０が形成されている。なお、レーザ光源（図示せず）
は、前記モータ８の軸心」二に位置するように前記円管
体９の上部開口に対向配置されている。

このような構成において、この光走査装置５では、モー
タ８の駆動力で回転する反射ミラー７の軸心方向から入
射した光が反射面６の反射で偏向走査され、この走査光
が円管体９のスリット１０を通過する際にビーム形状が
成形されるようになっている。

発明が解決しようとする課題第一の従来例として例示した光走査装置１は、収差が少
ない走査光を形成することができるが、透明部材２の形
状が極めて複雑で生産性が低く、部品や光路の配置の必
要上からレーザ光源の光軸が透明部材２の回転中心から
外れているため、その走査光が副走査方向に変動するこ
とになる。

また、第二の従来例として例示した光走査装置５では、
レーザ光源の光軸を反射ミラー７の回転中心に一致させ
ることができるので、走査光が副走査方向に変動するよ
うなことはないが、上述のような構造では、モータ８と
反射ミラー７とレーザ光源とが直線状に配列されること
になって装置が大型化する。

課題を解決するための手段請求項１記載の発明は、モータの回転軸に取付けた光偏
向素子をコリメータレンズを介して半導体レーザの光軸
上に位置させた光走査装置において、中空構造に形成し
たモータの回転軸の一端に光偏向素子を取付け、モータ
の回転軸の中空部内に半導体レーザから光偏向素子に至
る光路を形成すると共に少なくともコリメータレンズを
配置した。

請求項２記載の発明は、挾角４５度の二つの反射面を有
する光偏向素子を形成した。

作用請求項１記載の発明は、中空構造に形成したモ−タの回
転軸の一端に光偏向素子を取付け、モータの回転軸の中
空部内に半導体レーザから光偏向素子に至る光路を形成
すると共に少なくともコリメータレンズを配置したこと
により、簡易な構造で装置全体を極めて小型化すること
ができ、しかも、光偏向素子の回転中心と半導体レーザ
の光軸とを一致させることができる。

請求項２記載の発明は、挾角４５度の二つの反射面を有
する光偏向素子を形成したことにより、製造誤差等のた
めに光偏向素子の角度が変動しても反射光の出射方向が
変化せず、光偏向素子等の面倒れなどによって走査光が
副走査方向に変動することもない。

実施例請求項１記載の発明の実施例を第１図ないし第３図に基
づいて説明する。本実施例の光走査装置１１では、モー
タ１２のステータ１３の円管状の立設部１４に軸受１５
を介して支持されたローター１６の回転軸であるシャフ
ト部１７が中空構造になっている。そして、このシャフ
ト部１７の」１端に相当する位置には、回転中心に対し
て反射面１８が４５度に傾斜した光偏向素子である反射
ミラー１９が取付けられている。また、前記シャフト部
１７の中空部内には、前記ステータ１３の底部に立設さ
れた鏡筒２０が位置しており、この鏡筒２０の」二部下
部にコリメータレンズ２１と半導体レーザ２２とが取付
けられている。なお、前記ステータ１３と前記ローター
１６とには、各々外方に拡開した部分に相対向するコイ
ル２３とマグネット２４とが取付けられている。

このような構成において、この光走査装置１１では、コ
イル２３とマグネット２４との磁気用ツノによってロー
ター１６と共に反射ミラー１９が回転する。そして、半
導体レーザ２２から出射されてコリメータレンズ２１で
平行光束化されたレーザ光が、回転する反射ミラー１９
の反射面１８に７− 入射して偏向走査され、これを中心に回転する走査光が
形成される。この時、この光走査装置１１で形成される
走査光は、反射ミラー１９の反射面１８の回転中心と入
射光の光軸とが位置しているので、副走査方向に変動す
るようなことがない。

そして、この光走査装置１１は、半導体レーザ２２から
反射ミラー１９に至る光路がモータ１２のシャフト部１
７内に位置しているので、装置全体が極めて小型化され
ている。

なお、本実施例の光走査装置１１では、光偏向素子とし
て反射ミラー１９を利用したものを例示したが、第２図
に例示するように、光偏向素子として４５度等に傾斜し
た反射面２５を有するプリズム２６を利用することも可
能である。

また、本実施例の光走査装置１１では、半導体レーザ２
２と反射ミラー１９との間に配置されるコリメータレン
ズ２１を、ステータ１３に立設した鏡筒２ｏ内に固定し
てモータ１２のシャフト部１７内に配置したものを例示
したが、本発明は」１記構造に限定されるものでもなく
、第３図に例示するように、このコリメータレンズ２１
をモータ１２のローター１６のシャフト部１７の中空部
内に直接取付けた光走査装置２７なども実施可能である
。この場合、前述の光走査装置１１に比して鏡筒２０等
の部品が省略されて構造も簡略化されるので、機器の小
型軽量化に寄与することができる。

つぎに、請求項２記載の発明の実施例を第４図ないし第
６図に基づいて説明する。この光走査装置２８は、挾角
４５度の二つの反射面２９．３０を有する光偏向素子で
あるペンタプリズム３１がシャフト部１７の一端に相当
するローター１６の上面に取付けられている。

このような構成において、この光走査装置２８は、半導
体レーザ２２から出射されてコリメータレンズ２１で平
行光束化されたレーザ光がロータ−１６と共に回転する
ペンタプリズム３１に入射し、各反射面２９．３０で順
次反射されて回転する走査光が形成される。

ここで、前述の光走査装置ＩＪ等の光偏向素子である反
射ミラー１９等は、第５図に例示するように、ローター
１６の振れ等のために角度が変動すると反射光の出射方
向が変化するが、本実施例の光走査装置２８の光偏向素
子であるペンタプリズム３１は、第６図に例示するよう
に、その角度が変動しても反射光の出射方向が変化しな
い。しかも、」二連のようにペンタプリズム３１の二つ
の反射面２９．３０で反射されて９０度に変更された走
査光は、ペンタプリズム３１に面倒れが発生するなどし
ても副走査方向に変動することがない。

従って、この光走査装置１１は、走査光の光学特性が良
好で補正光学系等を要せず、ローター１６に振れ等が発
生しても走査光が安定している。

なお、本実施例の光走査装置２８では、挾角４５度の二
つの反射面を有する光偏向素子としてペンタプリズム３
１を例示したが、二枚の反射ミラー（図示せず）で挾角
４５度の二つの反射面を形成することも可能である。

発明の効果請求項１記載の発明は、モータの回転軸に取付けた光偏
向素子をコリメータレンズを介して半導体レーザの光軸
」二に位置させた光走査装置において、中空構造に形成
したモータの回転軸の一端に光偏向素子を取付け、モー
タの回転軸の中空部内に半導体レーザから光偏向素子に
至る光路を形成すると共に少なくともコリメータレンズ
を配置したことにより、簡易な構造で装置全体を極めて
小型化することができ、しかも、光偏向素子の回転中心
と半導体レーザの光軸とを一致させることができるので
、走査光が一走査内において副走査方向に変動するよう
なこともなく、さらに、請求項２記載の発明は、挾角４
５度の二つの反射面を有す１− ＋２− る光偏向素子を形成したことにより、製造誤差等のため
に光偏向素子の角度が変動しても反射光の出射方向が変
化せず、しかも、光偏向素子等の面倒れなどによって走
査光が副走査方向に変動することもないので、走査光の
光学特性が良好で補正光学系等を要せず、回転系に振れ
等が発生しても走査光が安定した光走査装置を得ること
ができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１記載の発明の実施例を示す縦断側面図
、第２図は変形例を示す要部の側面図、第３図は他の変
形例を示す縦断側面図、第４図は請求項２記載の発明の
実施例を示す縦断側面図、第５図及び第６図は光学特性
の説明図、第７図は第一の従来例を示す側面図、第８図
は要部の平面図、第９図は第二の従来例を示す斜視図、
第１０図は縦断側面図である。１１．２７．２８・・・光走査装置、１２・・・モータ
、１７・・・回転軸、１９，２６．３１・・・光偏向素
子、２１・・・コリメータレンズ、２２・・・半導体レ
ーザ、２９．３０・・・反射面

Claims

【特許請求の範囲】１、モータの回転軸に取付けた光偏向素子をコリメータ
レンズを介して半導体レーザの光軸上に位置させた光走
査装置において、中空構造に形成したモータの回転軸の
一端に光偏向素子を取付け、前記モータの回転軸の中空
部内に前記半導体レーザから前記光偏向素子に至る光路
を形成すると共に少なくとも前記コリメータレンズを配
置したことを特徴とする光走査装置。２、挾角４５度の二つの反射面を有する光偏向素子を形
成したことを特徴とする請求項１記載の光走査装置。