JPH10213767A - 光学走査装置 - Google Patents

光学走査装置

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JPH10213767A
JPH10213767A JP1575497A JP1575497A JPH10213767A JP H10213767 A JPH10213767 A JP H10213767A JP 1575497 A JP1575497 A JP 1575497A JP 1575497 A JP1575497 A JP 1575497A JP H10213767 A JPH10213767 A JP H10213767A
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JP
Japan
Prior art keywords
filter
scanning
sos
light
scanning device
Prior art date
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Pending
Application number
JP1575497A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Sato
敬一 佐藤
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、SOSセンサーからの出力信
号のS/N比を低下させることなく、感光体へ導光する
ビームの光量を抑える。 【解決手段】 ポリゴンミラー24とレーザーダイオー
ドAssy14の光路中には、ビームの走査位置に応じ
て透過率を変化させたフィルタ28が設けられ、ビーム
の走査開始側が高透過部44B、走査終端側が低透過部
44Aとされている。このため、走査開始位置を検出す
るためSOSセンサー38へ導光される光量を低下させ
ることなく、感光体32へ導光するビームの光量を抑え
ることができる。従って、高感度の感光体32が使用で
き、また、SOSセンサー38からの出力信号のS/N
比を低下させることなく、SOS信号の誤検知を防止で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レーザプリンタ及
びデジタル複写機等に用いられる光学走査装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図6に示すように、入射するビームの幅
Mより、ポリゴンミラー60の偏向面60Aの幅N(走
査方向の幅)が大きい光学走査装置(以下、「アンダー
フィルド〔Underfilled 〕光学系」という)では、画像
信号に応じてレーザーダイオード64から投光されたレ
ーザービームを、ポリゴンミラー60で反射偏向して、
結像光学系70を介して感光体72の上を光走査するよ
うになっている。
【0003】この感光体72の上を光走査する前に、ポ
リゴンミラー60で反射偏向されたビームの一部が、ミ
ラー74で反射されてSOSセンサー76(同期検知手
段)に導光され、走査開始位置が検出される。
【0004】ところで、近年、記録媒体としての感光体
の高感度化が進んでおり、少ない光量で感光体を良好に
露光することができるようになっている。
【0005】しかし、高感度の感光体を用いて、レーザ
ー光源のパワーを下げ光量を減らすと、走査開始位置を
検出するためSOSセンサー76へ導光される光量も同
時に減少してしまう。このため、SOSセンサー76か
らの出力信号(SOS信号)のS/N比が低下してSO
S信号の誤検知が増加し、ジッター(走査書出しタイミ
ング)が悪化するという問題が生じてくる。
【0006】このような問題を解決すべく、実開昭59
−123820号の光学走査装置では、図7に示すよう
に、結像光学系78の後方光路中に光の強さを制御する
NDフィルター80を配置し、高感度の感光体82へ入
射するビームの光量を抑え、SOSセンサー84には、
そのままの光量で入射させるようにしている。
【0007】しかし、上記の構成では、NDフィルター
80を結像光学系78の後方光路中に配置しなければな
らないので、後方へ配置すればするほど、大型のフィル
ターが必要となり、また、NDフィルター80をWIN
DOWとして利用すると、異物が付着して画質が低下す
るという問題がある。
【0008】一方、図8に示すように、入射するビーム
の幅Mより、ポリゴンミラー24の偏向面24Aの幅S
(走査方向の幅)が小さい光学走査装置(以下、「オー
バーフィルド〔Overfilled〕光学系」という)では、ポ
リゴンミラー24へ入射するガウス強度分布のビーム
を、走査角に対応して一部づつ切り取るようにして用い
るため、像の明るさの度合いを示すFナンバーが変化す
る。
【0009】このため、感光体32の上での光量分布の
一様性が低下する不具合があり、レーザー光源のパワー
を下げ光量を減らすと、アンダーフィルド系よりSOS
センサー38へ導光される光量の低下が顕著となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、簡単な構成で、同期検知手段からの出力信号のS
/N比を低下させることなく、感光体へ導光するビーム
の光量を小さく抑えることができる光学走査装置を提供
することが課題である。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明で
は、光源と感光体との間に偏向器が配置され、この偏向
器は、周面に形成された複数の偏向面を有し、光源から
のビームを走査方向の偏向面幅よりも広い範囲に受けて
感光体上を偏向走査する。この偏向器と光源の光路中に
は、ビームの走査位置に応じて透過率を変化させたフィ
ルタが設けられている。
【0012】このように、ビームの走査位置に応じて透
過率が異なるフィルタへビームを通過させることによ
り、光源のパワーを落として光量を減らさなくても、所
望の光走査範囲の光量を減らすことができる。
【0013】請求項2に記載の発明では、フィルタのビ
ームの走査開始側の透過率が高くされている。このた
め、走査開始位置を検出するため同期検知手段へ導光さ
れる光量を低下させることなく、感光体へ導光するビー
ムの光量を抑えることができる。従って、高感度の感光
体が使用でき、また、同期検知手段からの出力信号のS
/N比を低下させることなく、SOS信号の誤検知を防
止できる。
【0014】請求項3に記載の発明では、フィルタが移
動可能に設置されている。このため、フィルタの配置位
置がズレた場合や、透過率の境界部に精度不良が生じた
場合等に、フィルタを移動して適正な位置に補正でき
る。
【0015】
【発明の実施の形態】図2には、本形態に係る光学走査
装置10の全体構成が示されている。なお、本形態に係
る光学走査装置10は、レーザプリンタ及びデジタル複
写機等に用いられるものである。以下、この図を用い
て、光学走査装置10の概略構成について先に説明す
る。
【0016】光学走査装置10は、所定形状のハウジン
グ12を備えている。ハウジング12の幅方向の一方の
側部には光源としてのレーザーダイオードAssy14
が配設されており、これによりレーザービームが放射さ
れる。また、レーザーダイオードAssy14の投光側
には、レーザーダイオードAssy14から投光された
レーザービームを緩やかな発散光にするためのコリメー
タレンズAssy16が配設されている。
【0017】さらに、コリメータレンズAssy16に
隣接する位置にはビーム成形用のスリット18が配設さ
れており、スリット18に隣接する位置には偏向面で副
走査方向に略結像させるべく副走査方向にのみ曲率を有
するシリンダレンズ20が配設されている。
【0018】一方、ハウジング12の長手方向の一方に
は、小型のフラットミラー22が配設されており、この
フラットミラー22でシリンダレンズ20を通ったビー
ムが偏向器としてのポリゴンミラー24へ向けて反射さ
れる。ポリゴンミラー24は、各々所定の偏向面幅とさ
れた複数の偏向面24Aを周面に備えており、中心軸回
りに所定の角速度で回転するように構成されている。な
お、フラットミラー22とシリンダレンズ20との間に
は、後述するフィルタ28が配設されている。
【0019】また、ハウジング12の長手方向の一方の
側部には、大型のフラットミラー30が配設されてい
る。このフラットミラー30と前述したポリゴンミラー
24との間には、ポリゴンミラー24によって偏向され
たビームを等速化して感光体32上に結像させるための
fθレンズ34が配設されている。
【0020】さらに、ハウジング12の長手方向の他方
の側部には、前述したフラットミラー30で反射された
ビームの副走査方向倒れを補正するためのシリンダミラ
ー36が配設されている。
【0021】以上の構成により、レーザーダイオードA
ssy14から放射されたビームが、ポリゴンミラー2
4によって感光体32上に偏向走査される。
【0022】なお、上述した光学走査装置10には、上
記構成の他、ポリゴンミラー24による主走査の基準位
置(タイミング)を検出するためのSOSセンサ38、
SOSレンズ40、及びSOSピックアップミラー42
が配設されている。
【0023】次に、ポリゴンミラー24とシリンダレン
ズ20との間に配置されたフィルタ28について詳細に
説明する。
【0024】図3に示すように、フィルタ28は、平行
ガラス板44で構成されており、ビームの透過率を低下
させるため、大半がコーティング加工され、低透過部4
4Aとされている。なお、コーティングの方法は、一例
として、金属薄膜をコーティングすることが考えられ
る。
【0025】これにより、フィルタ28は、境界線48
で低透過部44A(本例では、透過率が67%)と、コ
ーティング加工されていない高透過部44B(本例で
は、透過率が93%)に区分けされる。従って、図4に
示すように、ビームがフィルタ28を通過することによ
り、境界線48を境に片側のビーム強度が相対的に低下
したプロファイルとなる。
【0026】そして、図5に示すように、走査開始端部
では、部分的に減衰されたフィルタ28の斜線A部分が
使用され、走査中央部(走査角0°)では、全て減衰さ
れた斜線B部分が使用され、走査終端部では、全て減衰
された斜線C部分が使用される。
【0027】また、フィルタ28の下辺部は、取付板5
0に形成されたガイド溝52へ差し込まれている。この
ガイド溝52には、図示しないストッパーが装着されて
おり、このストッパーをガイド溝52に沿って移動させ
フィルタ28をスライドさせることにより、フィルタ2
8の位置を調整できるようになっている。
【0028】以下に、本実施形態の作用を説明する。レ
ーザーダイオードAssy14から放射されたレーザー
ビームは、コリメータレンズAssy16によって緩や
かな発散光とされた後、スリット18によって成形され
る。成形されたビームは、シリンダレンズ20を介して
フィルタ28にかけられる。フィルタ28を透過したビ
ームは、ポリゴンミラー24によって偏向されて感光体
32上を偏向走査する。
【0029】ここで、ポリゴンミラー24へ入射するビ
ームの光軸Lに対して、走査開始側が高透過部44B
に、走査終端側が低透過部44Aとなるように、フィル
タ28をセットする。このため、フィルタ28を設置し
ない場合のビームプロファイルは図4に細線で示される
如くガウス強度分布であるのに対し、フィルタ28を設
置した場合のビームプロファイルは図4に太線で示され
る如く一部の強度が減衰された特性になる。
【0030】また、オーバーフィルド光学系では、ポリ
ゴンミラー24へ入射するガウス強度分布のビームを、
走査角に対応して一部づつ切り取るようにして走査す
る。従って、走査角によってビームの切り取る部分が異
なり、フィルタ28の高透過部44Bを通過するビー
ム、即ち、SOSセンサー38へ入射するビームの光量
は相対的に高くなる。
【0031】次に、具体的なデータの基づいて、フィル
タ28を使用した場合と使用しない場合と比較して説明
する。
【0032】半導体レーザーの波長を780nm、ポリ
ゴンミラー24の径を25mm、偏向面数を12面、走
査角αを±15°、入射角βを0°、焦点距離を33
2.3mmとしたオーバーフィルド光学系において、フ
ィルタ28を使用しない場合では、SOSセンサー38
へ入射するビームの走査角を14.8°としたとき、走
査角が0°のときの光量を100とすると、この光量に
対するSOSセンサー38へ入射するビームの光量比は
80%となる。
【0033】すなわち、SOSセンサー38へ入射する
ビームとの光量は、感光体32の走査中央部の光量より
20%減少していることになり、SOSセンサー38か
らの出力信号(SOS信号)のS/N比が低下してSO
S信号の誤検知が増加し、ジッター(走査書出しタイミ
ング)が悪化する。これは、オーバーフィルド光学系特
有のFナンバーによる光量分布の不均一によるものであ
る。
【0034】ここで、低透過部44Aの透過率を67
%、高透過部44Bの透過率を93%としたフィルタ2
8を設置すると、SOSセンサー38へ入射するビーム
の走査角を14.8°としたとき、走査角が0°のとき
の光量を100とすると、この光量に対するSOSセン
サー38へ入射するビームの光量比は101%となる。
【0035】すなわち、SOSセンサー38へ入射する
ビームとの光量は、フィルタ28がない場合と比較して
21%増加している。
【0036】また、低透過部44Aの透過率を45%、
高透過部44Bの透過率を86%としたフィルタ28を
設置すると、走査角が0°のときの光量を100とする
と、この光量に対するSOSセンサー38へ入射するビ
ームの光量比は104%となる。このように、フィルタ
28における低透過部44Aと高透過部44Bの透過率
差を大きくすることによって、SOSセンサー38へ入
射するビームの光量比を大きくすることができる。
【0037】
【発明の効果】本発明は上記構成としたので、簡単な構
成で、同期検知手段からの出力信号のS/N比を低下さ
せることなく、感光体へ導光するビームの光量を小さく
抑えることができる。このため、SOS信号の誤検知を
防止することができ、高精度な光走査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本形態に係る光学走査装置の光学系の模式図で
ある。
【図2】本形態に係る光学走査装置の全体構成を示す斜
視図である。
【図3】本形態に係る光学走査装置に用いられるフィル
タの斜視図である。
【図4】図3に示されるフィルタを通過したビームプロ
ファイルを示す線図である。
【図5】(A)〜(C)は走査角に応じた偏向面での切
取り部分を示すグラフである。
【図6】従来のアンダーフィルド光学走査装置の光学系
の模式図である。
【図7】従来のフィルタを備えた光学走査装置の構成を
示す概略構成図である。
【図8】従来のオーバーフィルド光学走査装置の光学系
の模式図である。
【符号の説明】
10 光学走査装置 14 レーザーダイオードAssy(光源) 24 ポリゴンミラー(偏向器) 24A 偏向面 28 フィルタ 38 SOSセンサー(同期検知手段) 52 ガイド溝

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源と感光体との間に配置され、周面に
    形成された複数の偏向面を有し、光源からのビームを走
    査方向の偏向面幅よりも広い範囲に受けて感光体上に偏
    向走査させる偏向器を含んで構成される光学走査装置で
    あって、 前記光源と前記偏向器の光路中に、前記ビームの走査位
    置に応じて透過率を変化させたフィルタを設けたことを
    特徴とする光学走査装置。
  2. 【請求項2】 前記フィルタの前記ビームの走査開始側
    の透過率を高くしたことを特徴とする請求項1に記載の
    光学走査装置。
  3. 【請求項3】 前記フィルタを移動可能に設置したこと
    を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の光学走査装
    置。
JP1575497A 1997-01-29 1997-01-29 光学走査装置 Pending JPH10213767A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1300699A2 (en) * 2001-09-24 2003-04-09 Xerox Corporation Strip neutral density filter for correcting intensity non-uniformity in a raster output scanning system
US6636253B2 (en) * 2000-07-26 2003-10-21 Sharp Kabushiki Kaisha Light scanning apparatus

Cited By (3)

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