JPH0378722A - 光走査装置及び画像形成装置 - Google Patents
光走査装置及び画像形成装置Info
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- JPH0378722A JPH0378722A JP21554289A JP21554289A JPH0378722A JP H0378722 A JPH0378722 A JP H0378722A JP 21554289 A JP21554289 A JP 21554289A JP 21554289 A JP21554289 A JP 21554289A JP H0378722 A JPH0378722 A JP H0378722A
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- optical scanning
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 12
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 abstract description 17
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
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- Laser Beam Printer (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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。
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］
本発明は集光されたレーザビームを空間的に走査する光
走査装置、及び集光されたレーザビームを走査すること
によって画像を形成する画像形成装置の構造に関する。
走査装置、及び集光されたレーザビームを走査すること
によって画像を形成する画像形成装置の構造に関する。
［従来の技術］
従来の光走査装置としてはレーザビームプリンタに用い
られているような、回転多面鏡とｆθレンズの組合せが
用いられていた。これを第５図を用いて説明する。第５
図は回転多面鏡を用いた光走査装置の主要平面図である 半導体レーザ５０１からでた光はレンズ５０２によって
像点５０３を形成するように集光されるとともに回転軸
１０４を中心に回転する回転多面鏡１０３で反射される
。回転多面鏡１０３の回転によって像点も移動するが、
ｆθレンズ５０４がないと像点の走査線５０５は円弧と
なる。回転多面鏡の回転にともなう像点の走査線を直線
（５０６）状にするためにｆθレンズ５０４が用いられ
ている。
られているような、回転多面鏡とｆθレンズの組合せが
用いられていた。これを第５図を用いて説明する。第５
図は回転多面鏡を用いた光走査装置の主要平面図である 半導体レーザ５０１からでた光はレンズ５０２によって
像点５０３を形成するように集光されるとともに回転軸
１０４を中心に回転する回転多面鏡１０３で反射される
。回転多面鏡１０３の回転によって像点も移動するが、
ｆθレンズ５０４がないと像点の走査線５０５は円弧と
なる。回転多面鏡の回転にともなう像点の走査線を直線
（５０６）状にするためにｆθレンズ５０４が用いられ
ている。
レーザビームプリンタの場合は像点の走査は１次元的で
あるが、レーザビームによって２次元的な画像を表示す
るシステムの光走査装置では像点の軌跡が平面状になる
ようにｆθレンズが用いられる。
あるが、レーザビームによって２次元的な画像を表示す
るシステムの光走査装置では像点の軌跡が平面状になる
ようにｆθレンズが用いられる。
［発明が解決しようとする課題］
しかし、従来の光走査装置、とりわけ２次元的な光走査
装置には大きなｆθレンズが必要になりシステムを小型
化できないという問題点があった。
装置には大きなｆθレンズが必要になりシステムを小型
化できないという問題点があった。
そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところはｆθレンズを用いなくても像点の
軌跡を直線状あるいは平面状にできる小型の光走査装置
を提供するところにある。
の目的とするところはｆθレンズを用いなくても像点の
軌跡を直線状あるいは平面状にできる小型の光走査装置
を提供するところにある。
また、そのような光走査装置を用いることによって、シ
ンプルな光学系からなるレーザビームプリンタなどの画
像形成装置を提供することを目的とする。
ンプルな光学系からなるレーザビームプリンタなどの画
像形成装置を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明の光走査装置は、発振波長が可変である光源と、
該光源を光軸方向に移動させるアクチュエータと、回折
格子構造を含み前記光源からの光を一点に集光するレン
ズと、前記光源からの光を反射する回転可能なミラーと
から成ることを特徴とする。
該光源を光軸方向に移動させるアクチュエータと、回折
格子構造を含み前記光源からの光を一点に集光するレン
ズと、前記光源からの光を反射する回転可能なミラーと
から成ることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、前記の光走査装置によ
って光を走査して画像を形成することを特徴とする。
って光を走査して画像を形成することを特徴とする。
［作用］
第５図かられかるように、ｆθレンズ５０４を用いない
で像点５０３の軌跡を直線状にするには、回転多面鏡１
０３の回転とともにレンズ５０２から像点５０３までの
距離を変える必要がある。本発明におけるこの像点移動
機構すなわちフォーカシング機構を第４図を用いて説明
する。
で像点５０３の軌跡を直線状にするには、回転多面鏡１
０３の回転とともにレンズ５０２から像点５０３までの
距離を変える必要がある。本発明におけるこの像点移動
機構すなわちフォーカシング機構を第４図を用いて説明
する。
第４図（ａ）において、レンズ４０２はマイクロフレネ
ルレンズ４０３から成る面を含んでおり、波長が＾８で
ある光源４０１からの光を像点４０４に集光するように
設計されている。
ルレンズ４０３から成る面を含んでおり、波長が＾８で
ある光源４０１からの光を像点４０４に集光するように
設計されている。
レンズ４０２としては、複数枚からなるレンズ、非球面
を持つレンズ、屈折率分布を持つレンズ等が利用でき、
回折格子構造をもつレンズとしてはマイクロフレネルレ
ンズに限定されるものではない。
を持つレンズ、屈折率分布を持つレンズ等が利用でき、
回折格子構造をもつレンズとしてはマイクロフレネルレ
ンズに限定されるものではない。
続いて、第４図（ｂ）に示すように光源４０１を光軸４
０５上で移動させると、近軸像点４０６はもとの像点４
０４の位置から移動するとともに収差が発生する。
０５上で移動させると、近軸像点４０６はもとの像点４
０４の位置から移動するとともに収差が発生する。
この状態で、第４図（Ｃ）に示すように光源４０１の波
長を変えるとくλ１）、回折格子構造からなるレンズに
よって収差が発生し、波長を適当な波長にすることによ
ってその収差が第４図（ｂ）における光源の移動によっ
て発生した収差を打ち消すことができる。この時、収差
の打ち消された像点４０７は第４図（ｂ）の近軸像点４
０６から若干移動している。
長を変えるとくλ１）、回折格子構造からなるレンズに
よって収差が発生し、波長を適当な波長にすることによ
ってその収差が第４図（ｂ）における光源の移動によっ
て発生した収差を打ち消すことができる。この時、収差
の打ち消された像点４０７は第４図（ｂ）の近軸像点４
０６から若干移動している。
以上説明したように、回折格子構造を含むレンズに対し
て、光源の位置及び光源の波長を変えることによって、
収差の発生を抑えながら像点を光軸方向に移動させるこ
とができる。
て、光源の位置及び光源の波長を変えることによって、
収差の発生を抑えながら像点を光軸方向に移動させるこ
とができる。
以下、実施例により本発明の詳細を示す。
［実施例コ
実施例１
第１図は本発明の光走査装置の第１の実施例の主要平面
図である。
図である。
発振波長が可変である半導体レーザ１０１から出た光は
、マイクロフレネルレンズから成る面を含むレンズ１０
２によって、回転多面鏡１０３で反射した後、像点１０
６に結像させられる。
、マイクロフレネルレンズから成る面を含むレンズ１０
２によって、回転多面鏡１０３で反射した後、像点１０
６に結像させられる。
回転多面鏡１０３を回転させた時に、像点１０６の走査
線１０７が直線になるようにするには、回転多面鏡の回
転すなわち像点の移動にともなって、作用の項で説明し
たように半導体レーザ１０１の位置と発振波長を変えれ
ば良い。
線１０７が直線になるようにするには、回転多面鏡の回
転すなわち像点の移動にともなって、作用の項で説明し
たように半導体レーザ１０１の位置と発振波長を変えれ
ば良い。
半導体レーザ１０１の位置を移動させるアクチュエータ
１０５としては、磁石とコイルからなる電磁式のもの、
電歪効果を利用した圧電アクチュエータなどを利用する
ことができる。
１０５としては、磁石とコイルからなる電磁式のもの、
電歪効果を利用した圧電アクチュエータなどを利用する
ことができる。
一方、発振波長を変えられる半導体レーザとしては、波
長制御領域を発光領域とモノリシックに集積化した構造
のもの、半導体レーザチップの外部に配置された回折格
子あるいはミラーを制御する構造のもの、注入電流ある
いは温度を制御するものなどを用いることができる。ま
た、光源は半導体レーザに限定されるものではなく、発
振波長が可変である光源であれば良い。
長制御領域を発光領域とモノリシックに集積化した構造
のもの、半導体レーザチップの外部に配置された回折格
子あるいはミラーを制御する構造のもの、注入電流ある
いは温度を制御するものなどを用いることができる。ま
た、光源は半導体レーザに限定されるものではなく、発
振波長が可変である光源であれば良い。
像点１０６が走査線上のどこを走査しているかによって
レンズ１０２と像点１０６の間隔を変えなければならな
いので、半導体レーザ１０１の位置と波長を、回転多面
鏡１０３の回転角に応じて変えるための回路を設ける必
要がある。
レンズ１０２と像点１０６の間隔を変えなければならな
いので、半導体レーザ１０１の位置と波長を、回転多面
鏡１０３の回転角に応じて変えるための回路を設ける必
要がある。
本実施例では光を走査するために回転多面鏡を用いてい
るが、回転可能な平面鏡でも良い。
るが、回転可能な平面鏡でも良い。
実施例２
第２図は本発明の光走査装置の第２の実施例の主要部斜
視図である。
視図である。
発振波長が可変で、かつ光軸方向に移動可能な半導体レ
ーザ１０１から出た光は、マイクロフレネルレンズから
なる面を含むレンズ１０２で集光され、その像点１０６
は回転可能な平面ミラー２０１．２０２によって走査平
面２０３上を２次元的に走査される。平面ミラー２０１
は像点１０６をＸ方向に走査し、平面ミラー２０２は像
点１０６をＸ方向に走査する。像点１０６が走査される
面２０３を平面とするために、像点の走査位置すなわち
平面ミラー２０１．２０２の角度によって半導体レーザ
１０１の位置、及び発振波長を制御する。
ーザ１０１から出た光は、マイクロフレネルレンズから
なる面を含むレンズ１０２で集光され、その像点１０６
は回転可能な平面ミラー２０１．２０２によって走査平
面２０３上を２次元的に走査される。平面ミラー２０１
は像点１０６をＸ方向に走査し、平面ミラー２０２は像
点１０６をＸ方向に走査する。像点１０６が走査される
面２０３を平面とするために、像点の走査位置すなわち
平面ミラー２０１．２０２の角度によって半導体レーザ
１０１の位置、及び発振波長を制御する。
実施例３
第３図は、本発明の画像形成装置の１つの実施例である
レーザビームプリンタの書き込み光学系の主要部斜視図
である。
レーザビームプリンタの書き込み光学系の主要部斜視図
である。
基本的な構成は実施例１の光走査装置と同じである。光
軸方向に移動（３０１）可能で、かつ、発振波長が可変
である半導体レーザ１０１から出た光は、マイクロフレ
ネルレンズからなる面を含むレンズ１０２で像点１０６
に集光され、像点１０６は回転多面鏡１０３で１次元的
に走査される。
軸方向に移動（３０１）可能で、かつ、発振波長が可変
である半導体レーザ１０１から出た光は、マイクロフレ
ネルレンズからなる面を含むレンズ１０２で像点１０６
に集光され、像点１０６は回転多面鏡１０３で１次元的
に走査される。
半導体レーザ１０１の位置及び発振波長を制御すること
によって、像点１０６に発生する収差を抑えながら像点
１０６を直線状に走査でき、感光ドラム３０２に高い解
像度で潜像を書き込んで行くことができる。
によって、像点１０６に発生する収差を抑えながら像点
１０６を直線状に走査でき、感光ドラム３０２に高い解
像度で潜像を書き込んで行くことができる。
以上実施例を述べたが、本発明は以上の実施例のみなら
ず、直線状あるいは平面状に収差の少ない像点を走査す
るシステムに広く応用が可能である。例えば、第２図の
実施例２において、走査平面２０３の位置に光書き込み
型の液晶ライトバルブを配置すれば表示システムを構成
することができる。また、レーザビームを用いて画像を
形成する複写機、ファクシミリ装置などにも応用が可能
である。
ず、直線状あるいは平面状に収差の少ない像点を走査す
るシステムに広く応用が可能である。例えば、第２図の
実施例２において、走査平面２０３の位置に光書き込み
型の液晶ライトバルブを配置すれば表示システムを構成
することができる。また、レーザビームを用いて画像を
形成する複写機、ファクシミリ装置などにも応用が可能
である。
また、本発明の光走査装置では像点を光軸方向に移動す
なわちフォーカシングできるために、奥行き方向の走査
も含めた３次元的な光走査装置にも応用が可能である。
なわちフォーカシングできるために、奥行き方向の走査
も含めた３次元的な光走査装置にも応用が可能である。
［発明の効果］
以上述べたように本発明によれば、回折格子構造を含む
レンズと、光軸方向に移動可能で、かつ、発振波長が可
変であるレーザ光源を組み合わせることによって、発生
収差の抑えられたフォーカシング機構を構成でき、ｆθ
レンズを必要としない像面湾曲の小さい光走査装置を構
成できるという効果を有する。
レンズと、光軸方向に移動可能で、かつ、発振波長が可
変であるレーザ光源を組み合わせることによって、発生
収差の抑えられたフォーカシング機構を構成でき、ｆθ
レンズを必要としない像面湾曲の小さい光走査装置を構
成できるという効果を有する。
また、光学系がシンプルな画像形成装置を構成できると
いう効果を有する。
いう効果を有する。
第１図は本発明の光走査装置の第１の実施例の主要平面
図。 第２図は本発明の光走査装置の第２の実施例の主要部斜
視図。 第３図は本発明の画像形成装置の１つの実施例である、
レーザビームプリンタの書き込み光学系の主要部斜視図
。 第４図は本発明の光走査装置の作用を説明する図。 第５図は従来の、回転多面鏡を用いた光走査装置の主要
平面図。 １ ２ ３ ４ ５ 波長可変半導体レーザ 回折格子構造を含むレンズ 回転多面鏡 回転軸 アクチュエータ １０６ ・・・像点 １０７ ・・・走査線 ２０１．２０２ ・・・平面ミラ ２０３ ・・・走査平面 ３０１ ・・・半導体レーザの移動 ３０２ ・・・感光ドラム ４０１ ・・・光源 ４０２ ・・・ レンズ ４０３ ・・・マイクロフレネルレンズ４０４ ・・・
像点 ４０５ ・・・光軸 ４０６ ・・・近軸像点 ４０７ ・・・像点 λ６、 λ１ ・・・発振波長 ５０１ ・・・半導体レーザ ５０２ ・・・ レンズ ５０３ ・・・像点 ５０４ ・・・ ｆθレンズ ５０５．５０６・・・走査線 １１ ｌｌＴ １４０−
図。 第２図は本発明の光走査装置の第２の実施例の主要部斜
視図。 第３図は本発明の画像形成装置の１つの実施例である、
レーザビームプリンタの書き込み光学系の主要部斜視図
。 第４図は本発明の光走査装置の作用を説明する図。 第５図は従来の、回転多面鏡を用いた光走査装置の主要
平面図。 １ ２ ３ ４ ５ 波長可変半導体レーザ 回折格子構造を含むレンズ 回転多面鏡 回転軸 アクチュエータ １０６ ・・・像点 １０７ ・・・走査線 ２０１．２０２ ・・・平面ミラ ２０３ ・・・走査平面 ３０１ ・・・半導体レーザの移動 ３０２ ・・・感光ドラム ４０１ ・・・光源 ４０２ ・・・ レンズ ４０３ ・・・マイクロフレネルレンズ４０４ ・・・
像点 ４０５ ・・・光軸 ４０６ ・・・近軸像点 ４０７ ・・・像点 λ６、 λ１ ・・・発振波長 ５０１ ・・・半導体レーザ ５０２ ・・・ レンズ ５０３ ・・・像点 ５０４ ・・・ ｆθレンズ ５０５．５０６・・・走査線 １１ ｌｌＴ １４０−
Claims (2)
- （１）発振波長が可変である光源と、該光源を光軸方向
に移動させるアクチュエータと、回折格子構造を含み前
記光源からの光を一点に集光するレンズと、前記光源か
らの光を反射する回転可能なミラーとから成ることを特
徴とする光走査装置。 - （２）請求項１記載の光走査装置によって光を走査して
画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21554289A JPH0378722A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21554289A JPH0378722A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0378722A true JPH0378722A (ja) | 1991-04-03 |
Family
ID=16674156
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21554289A Pending JPH0378722A (ja) | 1989-08-22 | 1989-08-22 | 光走査装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0378722A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212501A (en) * | 1991-04-30 | 1993-05-18 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image recording apparatus with a laser optical unit |
| US5294945A (en) * | 1992-05-26 | 1994-03-15 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Laser beam optical scanning system and laser printing provided with the laser beam optical scanning system |
| KR100400455B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-10-01 | 엘지전자 주식회사 | 검사기판 조명장치 |
| JP2011167722A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Shibaura Mechatronics Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
| DE102005029427B4 (de) | 2004-07-28 | 2021-09-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Verfahren zum Korrigieren einer Feldkrümmung von einem sich drehenden Scanner, prozessorlesbares Medium sowie elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung |
-
1989
- 1989-08-22 JP JP21554289A patent/JPH0378722A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5212501A (en) * | 1991-04-30 | 1993-05-18 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Image recording apparatus with a laser optical unit |
| US5294945A (en) * | 1992-05-26 | 1994-03-15 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Laser beam optical scanning system and laser printing provided with the laser beam optical scanning system |
| KR100400455B1 (ko) * | 2001-04-26 | 2003-10-01 | 엘지전자 주식회사 | 검사기판 조명장치 |
| DE102005029427B4 (de) | 2004-07-28 | 2021-09-02 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Verfahren zum Korrigieren einer Feldkrümmung von einem sich drehenden Scanner, prozessorlesbares Medium sowie elektrophotographische Bilderzeugungsvorrichtung |
| JP2011167722A (ja) * | 2010-02-18 | 2011-09-01 | Shibaura Mechatronics Corp | レーザ加工装置およびレーザ加工方法 |
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