JPH06319022A - 光走査装置 - Google Patents
光走査装置Info
- Publication number
- JPH06319022A JPH06319022A JP5132672A JP13267293A JPH06319022A JP H06319022 A JPH06319022 A JP H06319022A JP 5132672 A JP5132672 A JP 5132672A JP 13267293 A JP13267293 A JP 13267293A JP H06319022 A JPH06319022 A JP H06319022A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- scanning
- light source
- scanning device
- optical scanning
- light beam
- 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.)
- Pending
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- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光走査装置の小型化および低価格化を実現す
るとともに、任意の断面形状および寸法の走査光束を容
易に実現する。 【構成】 光源１から出射された発散光は、コリメータ
レンズ２により平行光束に変換されて、回転体３ととも
に回転している正方形の反射鏡４に入射される。入射光
束の一部は、反射鏡４により左右に振られながら反射さ
れて断面正方形の走査光束となる。断面正方形の走査光
束は、スイッチング制御回路５により偏向角θにかかわ
らず等間隔ドット化されて、走査面６上を断面正方形の
スポットで一定のドット密度となるように走査する。
るとともに、任意の断面形状および寸法の走査光束を容
易に実現する。 【構成】 光源１から出射された発散光は、コリメータ
レンズ２により平行光束に変換されて、回転体３ととも
に回転している正方形の反射鏡４に入射される。入射光
束の一部は、反射鏡４により左右に振られながら反射さ
れて断面正方形の走査光束となる。断面正方形の走査光
束は、スイッチング制御回路５により偏向角θにかかわ
らず等間隔ドット化されて、走査面６上を断面正方形の
スポットで一定のドット密度となるように走査する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光走査装置に関し、特に
記録媒体面となる走査面上を光束により走査して情報の
読取りまたは記録を行う光走査装置に関する。
記録媒体面となる走査面上を光束により走査して情報の
読取りまたは記録を行う光走査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、最も一般に用いられている光走査
装置では、層間発光型の半導体レーザを光源とし、この
光源から出射される発散光をコリメータレンズにより平
行光束として回転多面鏡に投射し、回転多面鏡からの反
射光束をＦθ光学系により収束および等速度化して、走
査面上を微小な一定形状および寸法のスポットで一定の
走査速度となるように走査している。
装置では、層間発光型の半導体レーザを光源とし、この
光源から出射される発散光をコリメータレンズにより平
行光束として回転多面鏡に投射し、回転多面鏡からの反
射光束をＦθ光学系により収束および等速度化して、走
査面上を微小な一定形状および寸法のスポットで一定の
走査速度となるように走査している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光走査
装置では、比較的口径の大きい走査光束をＦθ光学系で
絞り込んで走査面上で微小なスポットを得るようになっ
ていたので、平行光束が照射される回転多面鏡あるいは
揺動鏡の受光面積が大きくなり、これに連れてＦθ光学
系も寸法的に大きくかつ複雑な収差補正機能を必要とす
ることになり、比較的複雑かつ高価な光学素子が必要に
なるという問題点があった。
装置では、比較的口径の大きい走査光束をＦθ光学系で
絞り込んで走査面上で微小なスポットを得るようになっ
ていたので、平行光束が照射される回転多面鏡あるいは
揺動鏡の受光面積が大きくなり、これに連れてＦθ光学
系も寸法的に大きくかつ複雑な収差補正機能を必要とす
ることになり、比較的複雑かつ高価な光学素子が必要に
なるという問題点があった。
【０００４】また、光源およびコリメータレンズが円形
であり、走査光束の断面形状も基本的にはこれと同じ円
形となるので、走査光束の断面形状を変化させる場合に
は所望の形状のスリットに走査光束を通過させる必要が
あるが、スリットを用いた場合には回折現象により鋭利
な形状制御は困難であるという問題点があった。特に、
走査面上の画素は一般に正方形の領域であるので、これ
を走査する走査光束の断面形状も正方形に近いことが望
ましかったが、従来は走査光束の断面形状を正方形にす
ることは事実上不可能であった。
であり、走査光束の断面形状も基本的にはこれと同じ円
形となるので、走査光束の断面形状を変化させる場合に
は所望の形状のスリットに走査光束を通過させる必要が
あるが、スリットを用いた場合には回折現象により鋭利
な形状制御は困難であるという問題点があった。特に、
走査面上の画素は一般に正方形の領域であるので、これ
を走査する走査光束の断面形状も正方形に近いことが望
ましかったが、従来は走査光束の断面形状を正方形にす
ることは事実上不可能であった。
【０００５】本発明の目的は、上述の点に鑑み、従来の
光走査装置に比較して大幅な小型化および低価格化を実
現し、かつ従来の光走査装置では実現不可能であった任
意の形状および寸法の走査光束を容易に実現し得るよう
にした光走査装置を提供することにある。
光走査装置に比較して大幅な小型化および低価格化を実
現し、かつ従来の光走査装置では実現不可能であった任
意の形状および寸法の走査光束を容易に実現し得るよう
にした光走査装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の光走査装置は、
走査面上を光束により走査して情報の読取りまたは記録
を行う光走査装置において、光源からの平行光束の中に
走査光束の断面の形状および寸法と同じ形状および寸法
の反射面を設け、この反射面を回転あるいは揺動させる
ことにより走査光束を発生させることを特徴とする。
走査面上を光束により走査して情報の読取りまたは記録
を行う光走査装置において、光源からの平行光束の中に
走査光束の断面の形状および寸法と同じ形状および寸法
の反射面を設け、この反射面を回転あるいは揺動させる
ことにより走査光束を発生させることを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明の光走査装置では、光源からの平行光束
の中に走査光束の断面の形状および寸法と同一の形状お
よび寸法の反射鏡を挿入し、この反射鏡を回転あるいは
揺動させて走査光束を発生させる。
の中に走査光束の断面の形状および寸法と同一の形状お
よび寸法の反射鏡を挿入し、この反射鏡を回転あるいは
揺動させて走査光束を発生させる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【０００９】図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の第１
実施例に係る光走査装置を示す平面図および側面図であ
る。本実施例の光走査装置は、光源１と、コリメータレ
ンズ２と、回転体３と、回転体３に貼設された反射鏡４
と、スイッチング制御回路５とから、その主要部が構成
されている。なお、符号６は、走査面を示す。
実施例に係る光走査装置を示す平面図および側面図であ
る。本実施例の光走査装置は、光源１と、コリメータレ
ンズ２と、回転体３と、回転体３に貼設された反射鏡４
と、スイッチング制御回路５とから、その主要部が構成
されている。なお、符号６は、走査面を示す。
【００１０】光源１は、層間発光型の半導体レーザでな
り、発散光を出射するものである。光源１は、コリメー
タレンズ２から平行光束が得られるように、コリメータ
レンズ２の焦点位置に配置されている。
り、発散光を出射するものである。光源１は、コリメー
タレンズ２から平行光束が得られるように、コリメータ
レンズ２の焦点位置に配置されている。
【００１１】コリメータレンズ２は、光源１から出射さ
れた発散光を平行光束として回転体３の反射鏡４に投射
する光学系である。光源１およびコリメータレンズ２の
光軸は、図１（ａ）に示すように平面から見て回転体３
の反射鏡４および走査面６に対して垂直ではあるが、図
１（ｂ）に示すように側面から見て若干斜め上側（図に
おいて右側）から平行光束を反射鏡４に入射させるよう
になっている。したがって、走査面６は、図１（ｂ）に
示すように回転体３に対して若干斜め下側（図において
左側）に配置されている。
れた発散光を平行光束として回転体３の反射鏡４に投射
する光学系である。光源１およびコリメータレンズ２の
光軸は、図１（ａ）に示すように平面から見て回転体３
の反射鏡４および走査面６に対して垂直ではあるが、図
１（ｂ）に示すように側面から見て若干斜め上側（図に
おいて右側）から平行光束を反射鏡４に入射させるよう
になっている。したがって、走査面６は、図１（ｂ）に
示すように回転体３に対して若干斜め下側（図において
左側）に配置されている。
【００１２】回転体３は、略立方体の形状に形成されて
おり、その４つの側面には正方形状の反射鏡４がそれぞ
れ貼設されている。また、回転体３は、図示しない駆動
源により回転軸３ａで回転駆動されるようになってい
る。反射鏡４の面積は、コリメータレンズ２からの平行
光束の断面積に等しいかあるいはこれ以下となってい
る。
おり、その４つの側面には正方形状の反射鏡４がそれぞ
れ貼設されている。また、回転体３は、図示しない駆動
源により回転軸３ａで回転駆動されるようになってい
る。反射鏡４の面積は、コリメータレンズ２からの平行
光束の断面積に等しいかあるいはこれ以下となってい
る。
【００１３】スイッチング制御回路５は、回転鏡４の回
転角度δ（＝θ／２）に応じて光源１のオン時間および
オン時間間隔をスイッチングを制御することにより、走
査面６上で走査光束の等間隔ドット化を実現するもので
ある。
転角度δ（＝θ／２）に応じて光源１のオン時間および
オン時間間隔をスイッチングを制御することにより、走
査面６上で走査光束の等間隔ドット化を実現するもので
ある。
【００１５】次に、このように構成された第１実施例の
光走査装置の動作について説明する。
光走査装置の動作について説明する。
【００１６】光源１から出射された発散光は、コリメー
タレンズ２により平行光束に変換されて、反射鏡４に斜
め上側から入射される。
タレンズ２により平行光束に変換されて、反射鏡４に斜
め上側から入射される。
【００１７】正方形の反射鏡４は、回転体３の回転とと
もに回転しているので、平行光束の一部を斜め下側に向
けて左右に振りながら断面正方形の走査光束として反射
する。したがって、光源１からの平行光束の一部が走査
光束として利用されることになるが、最近の半導体レー
ザの高出力化は著しく、高出力発散型の半導体レーザで
なる光源１ではその出力の１／１０を走査光束として利
用した場合でも、レーザビームプリンタ等の機器では十
分実用に耐え得るものとなる。
もに回転しているので、平行光束の一部を斜め下側に向
けて左右に振りながら断面正方形の走査光束として反射
する。したがって、光源１からの平行光束の一部が走査
光束として利用されることになるが、最近の半導体レー
ザの高出力化は著しく、高出力発散型の半導体レーザで
なる光源１ではその出力の１／１０を走査光束として利
用した場合でも、レーザビームプリンタ等の機器では十
分実用に耐え得るものとなる。
【００１８】反射鏡４で反射された断面正方形の走査光
束は、スイッチング制御回路５により回転鏡４の回転角
度δ（＝θ／２）に応じて光源１のオン時間およびオン
時間間隔をスイッチングを制御されることにより、偏向
角θにかかわらず等間隔ドット化されて、走査面６上を
断面正方形のスポットで一定のドット密度となるように
走査する。走査光束の偏向角をθ、回転体３（反射鏡
４）の角速度をωとした場合、θ＝０における光源１の
スイッチング周波数をｆ0 とすると、任意の偏向角θに
おけるスイッチング周波数ｆをｆ＝ｆ0 （１＋ｔａｎ
θ）＝ｆ0 （１＋ｔａｎ２ωｔ）となるように制御す
る。これにより、走査面６上でのドットの大きさおよび
ドット間隔が一定に保たれ、常に一定のドット密度が得
られる。
束は、スイッチング制御回路５により回転鏡４の回転角
度δ（＝θ／２）に応じて光源１のオン時間およびオン
時間間隔をスイッチングを制御されることにより、偏向
角θにかかわらず等間隔ドット化されて、走査面６上を
断面正方形のスポットで一定のドット密度となるように
走査する。走査光束の偏向角をθ、回転体３（反射鏡
４）の角速度をωとした場合、θ＝０における光源１の
スイッチング周波数をｆ0 とすると、任意の偏向角θに
おけるスイッチング周波数ｆをｆ＝ｆ0 （１＋ｔａｎ
θ）＝ｆ0 （１＋ｔａｎ２ωｔ）となるように制御す
る。これにより、走査面６上でのドットの大きさおよび
ドット間隔が一定に保たれ、常に一定のドット密度が得
られる。
【００１９】図２は、本発明の第２実施例に係る光走査
装置を示す平面図である。本実施例の光走査装置は、図
１（ａ）および（ｂ）に示した第１実施例の光走査装置
において、光源１およびコリメータレンズ２の代わり
に、面発光型の半導体レーザでなる光源７を配置するよ
うにしたものである。面発光型の半導体レーザは、コー
ヒーレントな平行光束を直接出射することができ、コリ
メータレンズが不要になるという利点がある。
装置を示す平面図である。本実施例の光走査装置は、図
１（ａ）および（ｂ）に示した第１実施例の光走査装置
において、光源１およびコリメータレンズ２の代わり
に、面発光型の半導体レーザでなる光源７を配置するよ
うにしたものである。面発光型の半導体レーザは、コー
ヒーレントな平行光束を直接出射することができ、コリ
メータレンズが不要になるという利点がある。
【００２０】このように構成された第２実施例の光走査
装置においては、図１（ａ）および（ｂ）に示した第１
実施例の光走査装置と同様の作用および効果が得られる
ことはいうまでもないが、特に、面発光型半導体レーザ
を光源７として利用しているので、きわめて高いエネル
ギー変換効率で平行光束を発生させることが可能とな
る。
装置においては、図１（ａ）および（ｂ）に示した第１
実施例の光走査装置と同様の作用および効果が得られる
ことはいうまでもないが、特に、面発光型半導体レーザ
を光源７として利用しているので、きわめて高いエネル
ギー変換効率で平行光束を発生させることが可能とな
る。
【００２１】なお、上記各実施例では、４枚の反射鏡４
を回転させることによって走査光束を得るようにした
が、反射鏡の枚数が４枚に限定されないことはいうまで
もない。また、１枚の反射鏡を揺動させることにより走
査光束を得るようにしてもよいことはもちろんである。
を回転させることによって走査光束を得るようにした
が、反射鏡の枚数が４枚に限定されないことはいうまで
もない。また、１枚の反射鏡を揺動させることにより走
査光束を得るようにしてもよいことはもちろんである。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光源からの平行光束の中に走査光束の断面の形状および
寸法と同じ形状および寸法の反射面を設け、反射面を回
転あるいは揺動させることにより走査光束を発生させる
ようにしたので、走査光束を絞り込むための光学系が不
要となり、光走査装置がきわめて簡単な構成となって大
幅な小型化および低価格化が可能になるという効果があ
る。
光源からの平行光束の中に走査光束の断面の形状および
寸法と同じ形状および寸法の反射面を設け、反射面を回
転あるいは揺動させることにより走査光束を発生させる
ようにしたので、走査光束を絞り込むための光学系が不
要となり、光走査装置がきわめて簡単な構成となって大
幅な小型化および低価格化が可能になるという効果があ
る。
【００２３】また、反射面を所望の形状および寸法とす
れば所望の断面形状および寸法の走査光束が容易に得ら
れるので、走査面を断面円形以外の走査光束で走査する
ことが可能になるという効果がある。特に、走査面上を
画素の領域と同一の正方形の形状および寸法の走査光束
で走査することが可能になり、情報の読取りまたは記録
の精度を向上させることができる。
れば所望の断面形状および寸法の走査光束が容易に得ら
れるので、走査面を断面円形以外の走査光束で走査する
ことが可能になるという効果がある。特に、走査面上を
画素の領域と同一の正方形の形状および寸法の走査光束
で走査することが可能になり、情報の読取りまたは記録
の精度を向上させることができる。
【図１】（ａ）は本発明の第１実施例に係る光走査装置
の構成を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
の構成を示す平面図、（ｂ）は側面図である。
【図２】本発明の第２実施例に係る光走査装置の構成を
示す平面図である。
示す平面図である。
１ 光源 ２ コリメータレンズ ３ 回転体 ４ 反射鏡 ５ スイッチング制御回路 ６ 走査面 ７ 光源
Claims (4)
- 【請求項１】 走査面上を光束により走査して情報の読
取りまたは記録を行う光走査装置において、 光源からの平行光束の中に走査光束の断面の形状および
寸法と同じ形状および寸法の反射面を設け、この反射面
を回転あるいは揺動させることにより走査光束を発生さ
せることを特徴とする光走査装置。 - 【請求項２】 前記光源が発散光を出射する光源でな
り、発散光がコリメータレンズにより平行光束とされる
請求項１記載の光走査装置。 - 【請求項３】 前記光源が平行光束を出射する光源でな
る請求項１記載の光走査装置。 - 【請求項４】 走査面上の情報の読取り速度あるいは記
録速度を一定にするために前記光源のスイッチング制御
を行うスイッチング制御回路を備える請求項１記載の光
走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132672A JPH06319022A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 光走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5132672A JPH06319022A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 光走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06319022A true JPH06319022A (ja) | 1994-11-15 |
Family
ID=15086803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5132672A Pending JPH06319022A (ja) | 1993-05-10 | 1993-05-10 | 光走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06319022A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3413078A4 (en) * | 2016-02-03 | 2019-03-13 | Konica Minolta, Inc. | OBJECT DETECTOR AND OPTICAL SENSING |
-
1993
- 1993-05-10 JP JP5132672A patent/JPH06319022A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3413078A4 (en) * | 2016-02-03 | 2019-03-13 | Konica Minolta, Inc. | OBJECT DETECTOR AND OPTICAL SENSING |
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