JPH0655771A - レーザビーム光学系 - Google Patents
レーザビーム光学系Info
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- JPH0655771A JPH0655771A JP4209922A JP20992292A JPH0655771A JP H0655771 A JPH0655771 A JP H0655771A JP 4209922 A JP4209922 A JP 4209922A JP 20992292 A JP20992292 A JP 20992292A JP H0655771 A JPH0655771 A JP H0655771A
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- beam diameter
- laser
- laser beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 階調再現性が良好で、かつ、環境条件の変動
にも影響を受けることのないレーザビーム光学系を提供
する。 【構成】 レーザダイオード１１の前面にコリメータレ
ンズ１３を設け、コリメータレンズ１３をボイスコイル
１４によって光軸上で、画像データの階調に応じて移動
させる。レーザダイオード１１は階調に応じて強度変調
され、レーザビームの感光体上でのビーム径は駆動電流
に比例する。レーザダイオードの発光強度が小さいとき
にはコリメータレンズ１３の移動量を大きくしてビーム
径が大きくなるように補正し、発光強度の大小に拘らず
感光体ドラム１上でのビーム径を略一定とする。
にも影響を受けることのないレーザビーム光学系を提供
する。 【構成】 レーザダイオード１１の前面にコリメータレ
ンズ１３を設け、コリメータレンズ１３をボイスコイル
１４によって光軸上で、画像データの階調に応じて移動
させる。レーザダイオード１１は階調に応じて強度変調
され、レーザビームの感光体上でのビーム径は駆動電流
に比例する。レーザダイオードの発光強度が小さいとき
にはコリメータレンズ１３の移動量を大きくしてビーム
径が大きくなるように補正し、発光強度の大小に拘らず
感光体ドラム１上でのビーム径を略一定とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザビーム光学系、
特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装
置に画像書き込みヘッドとして組み込まれるレーザビー
ム光学系に関する。
特に、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装
置に画像書き込みヘッドとして組み込まれるレーザビー
ム光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、レーザビーム光学系を用いて感光
体上に画像（静電潜像）を形成する場合、画像の階調性
を再現するのに、光源であるレーザダイオードの発光強
度を階調に応じて変化させることが知られている。この
強度変調方式においては、図６（Ｂ）に示すように、濃
い部分ではレーザダイオードの発光強度を大きくし、薄
い部分では発光強度を小さくする。しかし、発光強度の
変化は、単に発光強度Ｐ（ビーム強度のガウス分布のピ
ーク値）の変化に止まらず、ビーム径ｄも変化する。現
像された画像において、発光強度Ｐは単位面積当たりの
トナー付着量に影響し、ビーム径ｄはトナー付着面積
（１ドット当たりのトナー像の直径）に影響する。即
ち、従来の強度変調方式による階調再現においては、発
光強度（トナー濃度）とビーム径（トナー像の直径）が
同時に変化するため、リニアな階調再現が困難であっ
た。特に、薄い部分ではトナー濃度が低くトナー像の直
径も小さいので階調の変化が大きい。逆に、濃い部分で
は階調の変化が小さい。
体上に画像（静電潜像）を形成する場合、画像の階調性
を再現するのに、光源であるレーザダイオードの発光強
度を階調に応じて変化させることが知られている。この
強度変調方式においては、図６（Ｂ）に示すように、濃
い部分ではレーザダイオードの発光強度を大きくし、薄
い部分では発光強度を小さくする。しかし、発光強度の
変化は、単に発光強度Ｐ（ビーム強度のガウス分布のピ
ーク値）の変化に止まらず、ビーム径ｄも変化する。現
像された画像において、発光強度Ｐは単位面積当たりの
トナー付着量に影響し、ビーム径ｄはトナー付着面積
（１ドット当たりのトナー像の直径）に影響する。即
ち、従来の強度変調方式による階調再現においては、発
光強度（トナー濃度）とビーム径（トナー像の直径）が
同時に変化するため、リニアな階調再現が困難であっ
た。特に、薄い部分ではトナー濃度が低くトナー像の直
径も小さいので階調の変化が大きい。逆に、濃い部分で
は階調の変化が小さい。
【０００３】一方、画像濃度とレーザダイオードの駆動
電流Ｉとの関係では、例えば、画像データを２ビットと
して“０”、“１”、“２”、“３”の４階調を再現す
る場合、図８（Ａ）に示すように、駆動電流をＩ1，
Ｉ2，Ｉ3と等間隔に設定すると、電流−発光特性Ｉ−Ｐ
に基づいてＰ1，Ｐ2，Ｐ3の発光強度を得る。この場
合、１ドット当たりのトナー像の直径は発光−ビーム径
特性Ｐ−Ｄに基づいてＤ1，Ｄ2，Ｄ3となり、前述の如
く階調再現性がリニアでない。そこで、図８（Ｂ）に示
すように、階調“１”，“２”に相当する駆動電流
Ｉ1，Ｉ2を若干大きくし、薄い部分での階調を若干高め
る補正を行うことが考えられる。しかし、発光−ビーム
径特性Ｐ−Ｄは温度や湿度等の環境条件の変動によって
図８（Ｂ）中実線から点線で示すように変動する。この
ことは駆動電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3に対応するトナー像の直
径も変動することを意味し、階調性自体も変化（特に薄
い部分での変化が大きい）してしまう。
電流Ｉとの関係では、例えば、画像データを２ビットと
して“０”、“１”、“２”、“３”の４階調を再現す
る場合、図８（Ａ）に示すように、駆動電流をＩ1，
Ｉ2，Ｉ3と等間隔に設定すると、電流−発光特性Ｉ−Ｐ
に基づいてＰ1，Ｐ2，Ｐ3の発光強度を得る。この場
合、１ドット当たりのトナー像の直径は発光−ビーム径
特性Ｐ−Ｄに基づいてＤ1，Ｄ2，Ｄ3となり、前述の如
く階調再現性がリニアでない。そこで、図８（Ｂ）に示
すように、階調“１”，“２”に相当する駆動電流
Ｉ1，Ｉ2を若干大きくし、薄い部分での階調を若干高め
る補正を行うことが考えられる。しかし、発光−ビーム
径特性Ｐ−Ｄは温度や湿度等の環境条件の変動によって
図８（Ｂ）中実線から点線で示すように変動する。この
ことは駆動電流Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3に対応するトナー像の直
径も変動することを意味し、階調性自体も変化（特に薄
い部分での変化が大きい）してしまう。
【０００４】
【発明の目的、構成、作用、効果】そこで、本発明の目
的は、画像の階調をレーザダイオードの発光強度変調方
式で行うにも拘らず、階調再現性が良好で、かつ、環境
条件の変動にも左右されることのないレーザビーム光学
系を提供することにある。以上の目的を達成するため、
本発明に係るレーザビーム光学系は、レーザダイオード
と、画像データに基づいてレーザダイオードをその発光
強度を変化させつつ駆動する駆動手段と、レーザダイオ
ードから放射されたレーザビームのビーム径を変更する
ビーム径補正手段と、レーザダイオードの発光強度が小
さいときにはビーム径が大きくなるように、発光強度が
大きいときにはビーム径が小さくなるように、ビーム径
補正手段を制御する制御手段とを備えている。
的は、画像の階調をレーザダイオードの発光強度変調方
式で行うにも拘らず、階調再現性が良好で、かつ、環境
条件の変動にも左右されることのないレーザビーム光学
系を提供することにある。以上の目的を達成するため、
本発明に係るレーザビーム光学系は、レーザダイオード
と、画像データに基づいてレーザダイオードをその発光
強度を変化させつつ駆動する駆動手段と、レーザダイオ
ードから放射されたレーザビームのビーム径を変更する
ビーム径補正手段と、レーザダイオードの発光強度が小
さいときにはビーム径が大きくなるように、発光強度が
大きいときにはビーム径が小さくなるように、ビーム径
補正手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００５】通常、レーザダイオードを強度変調するこ
とによって、放射されるレーザビームのビーム径は、発
光強度に比例する。しかし、本発明においては、ビーム
径補正手段を設けてこれを動作させることによって、ビ
ーム径を発光強度に反比例するように補正する。その結
果、感光体上におけるビーム径は、図６（Ａ）に示すよ
うに、発光強度の大小に拘らずほぼ一定となり、画像は
発光強度の大小にのみ基づいて階調が再現される。従っ
て、階調再現性がリニアな特性を示し、特に薄い部分で
の階調再現性が向上する。
とによって、放射されるレーザビームのビーム径は、発
光強度に比例する。しかし、本発明においては、ビーム
径補正手段を設けてこれを動作させることによって、ビ
ーム径を発光強度に反比例するように補正する。その結
果、感光体上におけるビーム径は、図６（Ａ）に示すよ
うに、発光強度の大小に拘らずほぼ一定となり、画像は
発光強度の大小にのみ基づいて階調が再現される。従っ
て、階調再現性がリニアな特性を示し、特に薄い部分で
の階調再現性が向上する。
【０００６】また、本発明において、発光−ビーム径特
性が図８（Ａ），（Ｂ）に示す曲線ではなく、図７に示
す直線となる。この場合、１ドット当たりのトナー像の
直径は、環境条件の変動に伴って変化するが、レーザビ
ームの発光強度の変化に対しては一定である。従って、
環境条件の変動に対しても一定の階調再現性を維持でき
る。
性が図８（Ａ），（Ｂ）に示す曲線ではなく、図７に示
す直線となる。この場合、１ドット当たりのトナー像の
直径は、環境条件の変動に伴って変化するが、レーザビ
ームの発光強度の変化に対しては一定である。従って、
環境条件の変動に対しても一定の階調再現性を維持でき
る。
【０００７】
【実施例】以下、本発明に係るレーザビーム光学系の実
施例について添付図面を参照して説明する。図１におい
て、レーザビーム光学系１０は、光源としてのレーザダ
イオード１１、リアビームを受光する光量モニタ用フォ
トダイオード１２、コリメータレンズ１３と該レンズ１
３をその光軸上で移動させるためのボイスコイル１４、
ポリゴンミラー１５、ｆθレンズ１７によって構成され
ている。
施例について添付図面を参照して説明する。図１におい
て、レーザビーム光学系１０は、光源としてのレーザダ
イオード１１、リアビームを受光する光量モニタ用フォ
トダイオード１２、コリメータレンズ１３と該レンズ１
３をその光軸上で移動させるためのボイスコイル１４、
ポリゴンミラー１５、ｆθレンズ１７によって構成され
ている。
【０００８】レーザダイオード１１から放射されたレー
ザビーム（拡散光）はコリメータレンズ１３によって略
平行光とされ、モータ１６によって矢印ａ方向に定速回
転するポリゴンミラー１５の各反射面によって等角速度
で矢印ｂ方向に偏向走査される。偏向走査されたレーザ
ビームはｆθレンズ１７を透過して走査速度を補正さ
れ、感光体ドラム１上を等速に走査（主走査）する。感
光体ドラム１は矢印ｃ方向に等速で回転駆動（副走査）
され、この副走査と前記主走査とで感光体ドラム１上に
画像（静電潜像）が形成される。
ザビーム（拡散光）はコリメータレンズ１３によって略
平行光とされ、モータ１６によって矢印ａ方向に定速回
転するポリゴンミラー１５の各反射面によって等角速度
で矢印ｂ方向に偏向走査される。偏向走査されたレーザ
ビームはｆθレンズ１７を透過して走査速度を補正さ
れ、感光体ドラム１上を等速に走査（主走査）する。感
光体ドラム１は矢印ｃ方向に等速で回転駆動（副走査）
され、この副走査と前記主走査とで感光体ドラム１上に
画像（静電潜像）が形成される。
【０００９】感光体ドラム１の周囲には帯電チャージャ
２、現像器３、転写チャージャ４、残留トナーのクリー
ナ５等の作像用エレメントが配置され、周知の電子写真
法に基づいて、感光体ドラム１上にトナー画像を形成
し、このトナー画像を矢印ｄ方向に搬送されるシートＳ
上に転写する。ところで、本実施例では、レーザダイオ
ード１１を４階調に変調制御する。即ち、画像データＢ
ＤＡＴＡを２ビットとし、Ｂ0（００），Ｂ1（０１），
Ｂ2（１０），Ｂ3（１１）とする。各階調は図７に示す
駆動電流Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3でレーザダイオード１１を
駆動することにより再現する。しかし、単に画像データ
の階調に応じてレーザビームの発光強度Ｐを変化させる
だけでは、図６（Ｂ）に示すように、ビーム径ｄも変化
してしまい、階調再現性が悪化する。そこで、本実施例
では、レーザビームの発光強度に対応してボイスコイル
１４を駆動し、コリメータレンズ１３を光軸上で移動さ
せ、レーザビームの感光体上におけるビーム径を発光強
度の変化に拘らず略一定とする。
２、現像器３、転写チャージャ４、残留トナーのクリー
ナ５等の作像用エレメントが配置され、周知の電子写真
法に基づいて、感光体ドラム１上にトナー画像を形成
し、このトナー画像を矢印ｄ方向に搬送されるシートＳ
上に転写する。ところで、本実施例では、レーザダイオ
ード１１を４階調に変調制御する。即ち、画像データＢ
ＤＡＴＡを２ビットとし、Ｂ0（００），Ｂ1（０１），
Ｂ2（１０），Ｂ3（１１）とする。各階調は図７に示す
駆動電流Ｉ0，Ｉ1，Ｉ2，Ｉ3でレーザダイオード１１を
駆動することにより再現する。しかし、単に画像データ
の階調に応じてレーザビームの発光強度Ｐを変化させる
だけでは、図６（Ｂ）に示すように、ビーム径ｄも変化
してしまい、階調再現性が悪化する。そこで、本実施例
では、レーザビームの発光強度に対応してボイスコイル
１４を駆動し、コリメータレンズ１３を光軸上で移動さ
せ、レーザビームの感光体上におけるビーム径を発光強
度の変化に拘らず略一定とする。
【００１０】図２に示すように、コリメータレンズ１３
はボイスコイル１４への通電量に比例してホームポジシ
ョンＸから光軸上でΔｘだけ移動するように構成されて
いる。レーザダイオード１１から放射されたレーザビー
ムは、コリメータレンズ１３がホームポジションＸにあ
るとき平行光となり、このとき感光体ドラム１上で焦点
を結び、ビーム径は最小となる。レーザビームは移動量
Δｘが大きくなると徐々に収束されていき、感光体ドラ
ム１ではデフォーカスが発生し、ビーム径は移動量Δｘ
に比例して大きくなる。
はボイスコイル１４への通電量に比例してホームポジシ
ョンＸから光軸上でΔｘだけ移動するように構成されて
いる。レーザダイオード１１から放射されたレーザビー
ムは、コリメータレンズ１３がホームポジションＸにあ
るとき平行光となり、このとき感光体ドラム１上で焦点
を結び、ビーム径は最小となる。レーザビームは移動量
Δｘが大きくなると徐々に収束されていき、感光体ドラ
ム１ではデフォーカスが発生し、ビーム径は移動量Δｘ
に比例して大きくなる。
【００１１】コリメータレンズ１３の移動量Δｘに起因
するビーム径Ｄ（Δｘ）は以下の式（１）によって求め
ることができる。
するビーム径Ｄ（Δｘ）は以下の式（１）によって求め
ることができる。
【００１２】
【数１】
【００１３】但し、Ｄ0 ： ビーム最小径 λ ： レーザビームの波長 ｆ ： ｆθレンズの焦点距離 ｆco： コリメータレンズの焦点距離 一方、前述の如く、レーザビームのビーム径はレーザダ
イオード１１の発光強度に比例する。そこで、本実施例
では、発光強度が大きいときにはビーム径が小さくなる
ようにホームポジションＸに位置させ、発光強度が小さ
くなるに従ってビーム径が大きくなるようにコリメータ
レンズ１３の移動量Δｘを大きくする。このようなビー
ム径の補正によって、発光強度の大小に拘らず、感光体
ドラム１上でのビーム径が略一定に維持される（図６
（Ａ）参照）。
イオード１１の発光強度に比例する。そこで、本実施例
では、発光強度が大きいときにはビーム径が小さくなる
ようにホームポジションＸに位置させ、発光強度が小さ
くなるに従ってビーム径が大きくなるようにコリメータ
レンズ１３の移動量Δｘを大きくする。このようなビー
ム径の補正によって、発光強度の大小に拘らず、感光体
ドラム１上でのビーム径が略一定に維持される（図６
（Ａ）参照）。
【００１４】以下の表１に、画像データに対応するレー
ザダイオード１１の駆動電流Ｉ、コリメータレンズ１３
の移動量Δｘの具体例を示す。なお、この場合、レーザ
ダイオード１１の発振波長λは７８０ｎｍ、ｆθレンズ
１７の焦点距離ｆは１５０ｍｍ、コリメータレンズ１３
の焦点距離ｆcoは６．０ｍｍである。
ザダイオード１１の駆動電流Ｉ、コリメータレンズ１３
の移動量Δｘの具体例を示す。なお、この場合、レーザ
ダイオード１１の発振波長λは７８０ｎｍ、ｆθレンズ
１７の焦点距離ｆは１５０ｍｍ、コリメータレンズ１３
の焦点距離ｆcoは６．０ｍｍである。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１に基づいて、各画像データＢ0，Ｂ1，
Ｂ2，Ｂ3に応じてレーザダイオード１１の駆動電流Ｉ及
びコリメータレンズ１３の移動量Δｘを制御した場合、
感光体ドラム１上でのビーム径は約６０μｍでほぼ一定
となり、現像後の１ドット当たりのトナー像の直径Ｄは
約８０μｍとなった。なお、画像データＢ0は白地部分
であってレーザダイオード１１を発光させないため、コ
リメータレンズ１３の移動量は任意である。従って、画
像データがＢ 1，Ｂ0，Ｂ1，Ｂ0の場合は、移動量Δｘは
画像データＢ1の移動量である２０μｍのままでもよ
い。
Ｂ2，Ｂ3に応じてレーザダイオード１１の駆動電流Ｉ及
びコリメータレンズ１３の移動量Δｘを制御した場合、
感光体ドラム１上でのビーム径は約６０μｍでほぼ一定
となり、現像後の１ドット当たりのトナー像の直径Ｄは
約８０μｍとなった。なお、画像データＢ0は白地部分
であってレーザダイオード１１を発光させないため、コ
リメータレンズ１３の移動量は任意である。従って、画
像データがＢ 1，Ｂ0，Ｂ1，Ｂ0の場合は、移動量Δｘは
画像データＢ1の移動量である２０μｍのままでもよ
い。
【００１７】図７は本実施例における電流−発光特性Ｉ
−Ｐと発光−ビーム径特性Ｐ−Ｄを示す。１ドット当た
りのトナー像の直径は発光強度Ｐの変化に対して一定で
あり、階調再現性は良好となる。しかも、温度、湿度等
の環境条件によってトナー像の直径が変化するが、トナ
ー像の直径は発光強度の変化に対しては一定であり、階
調再現性を損なうことはない。
−Ｐと発光−ビーム径特性Ｐ−Ｄを示す。１ドット当た
りのトナー像の直径は発光強度Ｐの変化に対して一定で
あり、階調再現性は良好となる。しかも、温度、湿度等
の環境条件によってトナー像の直径が変化するが、トナ
ー像の直径は発光強度の変化に対しては一定であり、階
調再現性を損なうことはない。
【００１８】次に、レーザダイオード１１の駆動回路４
０について図３を参照して説明する。駆動回路４０はＣ
ＰＵ４１を中心として構成され、ＣＰＵ４１はプログラ
ムを格納したＲＯＭ４２、演算結果等を記憶するＲＡＭ
４３を備え、かつ、画像データＢＤＡＴＡがホストコン
ピュータあるいはイメージリーダから入力される。
０について図３を参照して説明する。駆動回路４０はＣ
ＰＵ４１を中心として構成され、ＣＰＵ４１はプログラ
ムを格納したＲＯＭ４２、演算結果等を記憶するＲＡＭ
４３を備え、かつ、画像データＢＤＡＴＡがホストコン
ピュータあるいはイメージリーダから入力される。
【００１９】レーザダイオード１１はカソードが接地さ
れ、アノードがトランジスタ４８を介して電源に接続さ
れている。トランジスタ４８のベースはアンプ４７を介
してＤ／Ａ変換器４４に接続されている。Ｄ／Ａ変換器
４４は、駆動電流Ｉを示すデジタル信号がＣＰＵ４１か
ら与えられ、それに対応するアナログ信号がアンプ４７
で増幅されてトランジスタ４８のベースに与えられる。
トランジスタ４８はベース電流に応じたエミッタ電流を
レーザダイオード１１へ供給し、レーザダイオード１１
が発光されることとなる。また、レーザダイオード１１
のアノードには、エミッタを接地したトランジスタ４９
のコレクタが接続され、トランジスタ４９のベースには
画像データＢＤＡＴＡが入力されるインバータ５０が接
続されている。インバータ５０はレーザダイオード１１
を駆動するタイミングで“Ｌ”レベルとなってトランジ
スタ４９をオフさせ、前記トランジスタ４８のエミッタ
電流がレーザダイオード１１へ供給されるようにする。
れ、アノードがトランジスタ４８を介して電源に接続さ
れている。トランジスタ４８のベースはアンプ４７を介
してＤ／Ａ変換器４４に接続されている。Ｄ／Ａ変換器
４４は、駆動電流Ｉを示すデジタル信号がＣＰＵ４１か
ら与えられ、それに対応するアナログ信号がアンプ４７
で増幅されてトランジスタ４８のベースに与えられる。
トランジスタ４８はベース電流に応じたエミッタ電流を
レーザダイオード１１へ供給し、レーザダイオード１１
が発光されることとなる。また、レーザダイオード１１
のアノードには、エミッタを接地したトランジスタ４９
のコレクタが接続され、トランジスタ４９のベースには
画像データＢＤＡＴＡが入力されるインバータ５０が接
続されている。インバータ５０はレーザダイオード１１
を駆動するタイミングで“Ｌ”レベルとなってトランジ
スタ４９をオフさせ、前記トランジスタ４８のエミッタ
電流がレーザダイオード１１へ供給されるようにする。
【００２０】一方、レーザダイオード１１のリアビーム
を受光する光量モニタ用のフォトダイオード１２は、ア
ノードが接地され、カソードが抵抗５１を介して電源に
接続されると共にＡ／Ｄ変換器４５に接続されている。
カソードの電位はレーザダイオード１１のフロントビー
ムに比例するリアビームの光量によって決められ、その
値はＡ／Ｄ変換器４５によってデジタル信号に変換され
てＣＰＵ４１へ入力され、レーザダイオード１１へ供給
される電流量にフィードバックされる。
を受光する光量モニタ用のフォトダイオード１２は、ア
ノードが接地され、カソードが抵抗５１を介して電源に
接続されると共にＡ／Ｄ変換器４５に接続されている。
カソードの電位はレーザダイオード１１のフロントビー
ムに比例するリアビームの光量によって決められ、その
値はＡ／Ｄ変換器４５によってデジタル信号に変換され
てＣＰＵ４１へ入力され、レーザダイオード１１へ供給
される電流量にフィードバックされる。
【００２１】また、ＣＰＵ４１にはボイスコイル駆動回
路４６が接続され、画像データＢＤＡＴＡの階調に応じ
てボイスコイル１４に電流を供給し、コリメータレンズ
１３を移動させ、ビーム径を補正する。コリメータレン
ズ１３の移動量Δｘは前記表１に示したとおりである。
次に、図４、図５を参照してビーム径を補正する補正手
段の他の例を説明する。
路４６が接続され、画像データＢＤＡＴＡの階調に応じ
てボイスコイル１４に電流を供給し、コリメータレンズ
１３を移動させ、ビーム径を補正する。コリメータレン
ズ１３の移動量Δｘは前記表１に示したとおりである。
次に、図４、図５を参照してビーム径を補正する補正手
段の他の例を説明する。
【００２２】ここでは、コリメータレンズ１３の後段に
液晶絞り装置３０を設けた。液晶絞り装置３０は液晶を
保持するプレート３１に同心円状に電極３２ａ，３２
ｂ，３２ｃをそれぞれ表裏に一対設けたもので、各電極
３２ａ，３２ｂ，３２ｃはオフ状態のときはレーザビー
ムを透過させ、オンされるとレーザビームを遮閉する。
電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃは図３に示す駆動回路４０
のＣＰＵ４１によって制御される駆動回路５５によって
オン、オフされる。
液晶絞り装置３０を設けた。液晶絞り装置３０は液晶を
保持するプレート３１に同心円状に電極３２ａ，３２
ｂ，３２ｃをそれぞれ表裏に一対設けたもので、各電極
３２ａ，３２ｂ，３２ｃはオフ状態のときはレーザビー
ムを透過させ、オンされるとレーザビームを遮閉する。
電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃは図３に示す駆動回路４０
のＣＰＵ４１によって制御される駆動回路５５によって
オン、オフされる。
【００２３】絞りの機能上、ビームの回折効果によって
感光体ドラム１上でのビーム径は絞り径に反比例する。
従って、低濃度部では絞り径を小さくし、高濃度部では
絞り径を大きくする。具体的には、レーザビームの発光
強度を４階調で制御するとき、最濃階調（電流値Ｉ3）
では電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃをオフ状態に保持し、
順次、電流値Ｉ2では電極３２ｃをオンし、電流値Ｉ1で
は電極３２ｂ，３２ｃをオンする。電極３２ａ，３２
ｂ，３２ｃ全てをオンするとレーザビームを完全に遮閉
することとなり、この絞り装置３０はメンテナンス時等
のビーム漏れ防止の安全装置としても機能させることが
できる。
感光体ドラム１上でのビーム径は絞り径に反比例する。
従って、低濃度部では絞り径を小さくし、高濃度部では
絞り径を大きくする。具体的には、レーザビームの発光
強度を４階調で制御するとき、最濃階調（電流値Ｉ3）
では電極３２ａ，３２ｂ，３２ｃをオフ状態に保持し、
順次、電流値Ｉ2では電極３２ｃをオンし、電流値Ｉ1で
は電極３２ｂ，３２ｃをオンする。電極３２ａ，３２
ｂ，３２ｃ全てをオンするとレーザビームを完全に遮閉
することとなり、この絞り装置３０はメンテナンス時等
のビーム漏れ防止の安全装置としても機能させることが
できる。
【００２４】なお、本発明に係るレーザビーム光学系は
前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変更可能である。特に、レーザビームのビーム
径補正手段は前述のボイスコイル１４や液晶絞り装置３
０以外にもカメラで使用されている機械式の絞り装置を
使用してもよい。また、ｆθレンズ１７等のレーザビー
ム光学系の基本的な構成は任意である。
前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内
で種々に変更可能である。特に、レーザビームのビーム
径補正手段は前述のボイスコイル１４や液晶絞り装置３
０以外にもカメラで使用されている機械式の絞り装置を
使用してもよい。また、ｆθレンズ１７等のレーザビー
ム光学系の基本的な構成は任意である。
【００２５】さらに、階調は２ビット４階調以外に、４
ビット１６階調、８ビット２５６階調でもよく、多階調
程本発明を効果的に用いることができる。また、本発明
はモノクロ画像のみならず、カラー画像の再現にも適用
できる。
ビット１６階調、８ビット２５６階調でもよく、多階調
程本発明を効果的に用いることができる。また、本発明
はモノクロ画像のみならず、カラー画像の再現にも適用
できる。
【図１】本発明に係るレーザビーム光学系の一実施例を
示す斜視図。
示す斜視図。
【図２】図１に示したレーザビーム光学系のビーム径補
正手段を示す概略説明図。
正手段を示す概略説明図。
【図３】レーザダイオードの駆動回路図。
【図４】ビーム径補正手段の他の例を示す概略説明図。
【図５】図４に示した液晶絞り装置の斜視図。
【図６】レーザビームの発光強度の分布を示すグラフ、
（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来例を示す。
（Ａ）は本発明、（Ｂ）は従来例を示す。
【図７】本発明における電流−発光特性及び発光−ビー
ム径特性を示すグラフ。
ム径特性を示すグラフ。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）ともに従来例における電流−発
光特性及び発光−ビーム径特性を示すグラフ。
光特性及び発光−ビーム径特性を示すグラフ。
１…感光体ドラム １０…レーザビーム光学系 １１…レーザダイオード １３…コリメータレンズ １４…ボイスコイル ３０…液晶絞り装置 ４０…レーザダイオード駆動回路 ４１…ＣＰＵ ４６…ボイスコイル駆動回路 ５５…液晶絞り駆動回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０３ Ｂ 9186−5Ｃ
Claims (1)
- 【請求項１】 画像データに基づいてレーザダイオード
を駆動し、該レーザダイオードから放射されたレーザビ
ームによって感光体上を走査するレーザビーム光学系に
おいて、 レーザダイオードと、 画像データに基づいて前記レーザダイオードをその発光
強度を変化させつつ駆動する駆動手段と、 前記レーザダイオードから放射されたレーザビームのビ
ーム径を変更するビーム径補正手段と、 前記レーザダイオードの発光強度が小さいときにはビー
ム径が大きくなるように、発光強度が大きいときにはビ
ーム径が小さくなるように、前記ビーム径補正手段を制
御する制御手段と、 を備えたことを特徴とするレーザビーム光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209922A JPH0655771A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | レーザビーム光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4209922A JPH0655771A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | レーザビーム光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655771A true JPH0655771A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16580893
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4209922A Pending JPH0655771A (ja) | 1992-08-06 | 1992-08-06 | レーザビーム光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655771A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5950039A (en) * | 1995-04-24 | 1999-09-07 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus having circuits for adjusting light beam intensity and diameter |
| US6690486B1 (en) | 1998-07-29 | 2004-02-10 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus with excellent gradation reproduction |
-
1992
- 1992-08-06 JP JP4209922A patent/JPH0655771A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5950039A (en) * | 1995-04-24 | 1999-09-07 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus having circuits for adjusting light beam intensity and diameter |
| US6690486B1 (en) | 1998-07-29 | 2004-02-10 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus with excellent gradation reproduction |
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