JPH1058741A - アレイ状光源を備えた画像記録装置 - Google Patents
アレイ状光源を備えた画像記録装置Info
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- JPH1058741A JPH1058741A JP21878096A JP21878096A JPH1058741A JP H1058741 A JPH1058741 A JP H1058741A JP 21878096 A JP21878096 A JP 21878096A JP 21878096 A JP21878096 A JP 21878096A JP H1058741 A JPH1058741 A JP H1058741A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度変化、組付精度のばらつき、部品精度の
ばらつき、振動、等によって光ビームの焦点位置がずれ
ると、高精細な画像記録ができなくなり、オートフォー
カス機構が必要になる。 【解決手段】 アレイ状光源１０から出射される複数の
光ビームが拡散して隣接する光ビームと重なる前にプリ
ズム２１、遮光板２８、位相板２９、あるいはリング状
遮光板３０を配置して感光体５上の光ビームをＢｅｓｓ
ｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに変換する。これによっ
て光ビームの焦点深度を大にしてオートフォーカス機構
を不要にする。
ばらつき、振動、等によって光ビームの焦点位置がずれ
ると、高精細な画像記録ができなくなり、オートフォー
カス機構が必要になる。 【解決手段】 アレイ状光源１０から出射される複数の
光ビームが拡散して隣接する光ビームと重なる前にプリ
ズム２１、遮光板２８、位相板２９、あるいはリング状
遮光板３０を配置して感光体５上の光ビームをＢｅｓｓ
ｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに変換する。これによっ
て光ビームの焦点深度を大にしてオートフォーカス機構
を不要にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアレイ状光源を備え
た画像記録装置、特に、オートフォーカス機構を用いる
ことなく焦点位置ずれを抑えて高画質および高密度の画
像記録を高速で実現することができるアレイ状光源を備
えた画像記録装置に関する。
た画像記録装置、特に、オートフォーカス機構を用いる
ことなく焦点位置ずれを抑えて高画質および高密度の画
像記録を高速で実現することができるアレイ状光源を備
えた画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来技術】画像記憶装置の記録速度の高速化を図るた
めに、回転速度の高速化に限界を有するポリゴンミラー
を使用しないでアレイ状光源を記録画像パターンに応じ
て駆動することにより複数の光ビームを出射するように
した画像記録装置が検討されている
めに、回転速度の高速化に限界を有するポリゴンミラー
を使用しないでアレイ状光源を記録画像パターンに応じ
て駆動することにより複数の光ビームを出射するように
した画像記録装置が検討されている
【０００３】このアレイ状光源を備えた従来の画像記録
装置として、例えば、特開昭６４−４２６６７号公報に
示されるものがある。この画像記録装置は面発光レーザ
アレイを感光体ドラムに近接配置して感光体ドラムを直
接露光する構成を有している。この画像記録装置による
と、面発光レーザアレイを高速で駆動し、感光体ドラム
を面発光レーザアレイの駆動速度に応じた回転速度で駆
動することによって高速の画像記録が得られる、と考え
られる。
装置として、例えば、特開昭６４−４２６６７号公報に
示されるものがある。この画像記録装置は面発光レーザ
アレイを感光体ドラムに近接配置して感光体ドラムを直
接露光する構成を有している。この画像記録装置による
と、面発光レーザアレイを高速で駆動し、感光体ドラム
を面発光レーザアレイの駆動速度に応じた回転速度で駆
動することによって高速の画像記録が得られる、と考え
られる。
【０００４】また、アレイ状光源を備えた従来のレーザ
アレイスキャナとして、例えば、特開平１−１５２６８
３号公報に示されるものがある。このレーザアレイスキ
ャナは、列状に配列された複数の半導体レーザを有する
半導体レーザアレイと、複数の半導体レーザの全ての発
光部を含むように半導体レーザアレイの長さよりも大き
い口径（直径）を有した凸レンズの光学手段を備えてい
る。このレーザアレイスキャナによると、半導体レーザ
アレイを高速で駆動すると、高速のスキャンニングが実
現できる、と考えられる。
アレイスキャナとして、例えば、特開平１−１５２６８
３号公報に示されるものがある。このレーザアレイスキ
ャナは、列状に配列された複数の半導体レーザを有する
半導体レーザアレイと、複数の半導体レーザの全ての発
光部を含むように半導体レーザアレイの長さよりも大き
い口径（直径）を有した凸レンズの光学手段を備えてい
る。このレーザアレイスキャナによると、半導体レーザ
アレイを高速で駆動すると、高速のスキャンニングが実
現できる、と考えられる。
【０００５】しかし、アレイ状光源を備えた従来の画像
記録装置および従来のレーザアレイスキャナによると、
温度変化、組付精度、部品精度、振動、等に依存して焦
点の位置ずれが発生してビーム径が変動する。従って、
昨今要求されている１２００dpi といった高密度の画像
記録を高画質で行うことができない。
記録装置および従来のレーザアレイスキャナによると、
温度変化、組付精度、部品精度、振動、等に依存して焦
点の位置ずれが発生してビーム径が変動する。従って、
昨今要求されている１２００dpi といった高密度の画像
記録を高画質で行うことができない。
【０００６】一方、Ｊ．Ｏｐｔ．ＳＯＣ．Ａｍ．Ａ，Ｖ
ｏｌ．４，Ｎｏ．４／Ａｐｒｉｌ１９８７の６５１頁よ
り６５４頁、およびＯｐｔｉｃｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．６４，Ｎｏ．６／１５ Ｄｅｃｅ
ｍｂｅｒ １９８７の４９１頁より４９５頁には、０次
のＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光強度分布を有
するレーザ光は、Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光強度分布を有
するレーザ光よりも焦点深度が大になることが報告され
ている。
ｏｌ．４，Ｎｏ．４／Ａｐｒｉｌ１９８７の６５１頁よ
り６５４頁、およびＯｐｔｉｃｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａ
ｔｉｏｎｓ，Ｖｏｌ．６４，Ｎｏ．６／１５ Ｄｅｃｅ
ｍｂｅｒ １９８７の４９１頁より４９５頁には、０次
のＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光強度分布を有
するレーザ光は、Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光強度分布を有
するレーザ光よりも焦点深度が大になることが報告され
ている。
【０００７】０次のＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型
のレーザ光を形成する方法として、例えば、前者の文献
がコリメートされたレーザ光の中に輪帯スリットを置
き、その出射光をレンズによってフーリエ変換し、これ
によってレーザ光の解像度を大にする方法を述べてい
る。
のレーザ光を形成する方法として、例えば、前者の文献
がコリメートされたレーザ光の中に輪帯スリットを置
き、その出射光をレンズによってフーリエ変換し、これ
によってレーザ光の解像度を大にする方法を述べてい
る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかし、アレイ状光源
を備えた従来の画像記録装置および従来のレーザアレイ
スキャナによると、複数の半導体レーザーを画素密度に
応じた密度に配置すると、出射されたレーザー光が拡散
して隣接するレーザー光に重なりが生じるので、Ｂｅｓ
ｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型のレーザー光を形成する光
学素子を各レーザ光毎に設けることができない。
を備えた従来の画像記録装置および従来のレーザアレイ
スキャナによると、複数の半導体レーザーを画素密度に
応じた密度に配置すると、出射されたレーザー光が拡散
して隣接するレーザー光に重なりが生じるので、Ｂｅｓ
ｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型のレーザー光を形成する光
学素子を各レーザ光毎に設けることができない。
【０００９】そこで、半導体レーザアレイと走査面の間
に結像光学径を配置し、オートフォーカス機構によって
焦点の位置ずれを補正しなければならないことになる。
に結像光学径を配置し、オートフォーカス機構によって
焦点の位置ずれを補正しなければならないことになる。
【００１０】従って、本発明の目的は温度変化、組付精
度のばらつき、部品精度のばらつき、振動、等があって
も焦点の位置ずれが発生しないアレイ状光源を備えた画
像記録装置を提供することにある。
度のばらつき、部品精度のばらつき、振動、等があって
も焦点の位置ずれが発生しないアレイ状光源を備えた画
像記録装置を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的はオートフォーカス機構
が設けられていなくても焦点の位置ずれが発生しないア
レイ状光源を備えた画像記録装置を提供することにあ
る。
が設けられていなくても焦点の位置ずれが発生しないア
レイ状光源を備えた画像記録装置を提供することにあ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
実現するため、アレイ状光源より画像信号に応じて変調
された複数の光ビームを出射し、この複数の光ビームを
光学系を介して感光体上に集光および結像させて前記感
光体上に前記画像信号に応じた静電潜像を形成するアレ
イ状光源を備えた画像記録装置において、前記複数の光
ビームが前記アレイ状光源から出射後に拡散して隣接す
る光ビームと重なりを生じる前に前記複数の光ビームの
ビーム強度分布を変換して前記複数の光ビームをＢｅｓ
ｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに変換するビーム変換
手段を含むことを特徴とするアレイ状光源を備えた画像
記録装置を提供する。
実現するため、アレイ状光源より画像信号に応じて変調
された複数の光ビームを出射し、この複数の光ビームを
光学系を介して感光体上に集光および結像させて前記感
光体上に前記画像信号に応じた静電潜像を形成するアレ
イ状光源を備えた画像記録装置において、前記複数の光
ビームが前記アレイ状光源から出射後に拡散して隣接す
る光ビームと重なりを生じる前に前記複数の光ビームの
ビーム強度分布を変換して前記複数の光ビームをＢｅｓ
ｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに変換するビーム変換
手段を含むことを特徴とするアレイ状光源を備えた画像
記録装置を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のアレイ状光源を
備えた画像記録装置の第１の実施の形態を示す。このア
レイ状光源を備えた画像記録装置は、画像信号に応じて
変調されたレーザビームを出射する面発光レーザアレイ
１０と、この面発光レーザアレイ１０から出射だれたレ
ーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに
するプリズムユニット２１と、面発光レーザアレイ１０
から出射したレーザビームの光軸方向を変えるフィール
ドレンズ２２と、フィールドレンズ２２からのレーザビ
ームを感光体ドラム５で結像させる結像レンズ２３と、
結像レンズ２３からのレーザビームの主走査方向あるい
は副走査方向の光学倍率を変えるシリドリカルレンズ２
４、２５から構成されている。
備えた画像記録装置の第１の実施の形態を示す。このア
レイ状光源を備えた画像記録装置は、画像信号に応じて
変調されたレーザビームを出射する面発光レーザアレイ
１０と、この面発光レーザアレイ１０から出射だれたレ
ーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに
するプリズムユニット２１と、面発光レーザアレイ１０
から出射したレーザビームの光軸方向を変えるフィール
ドレンズ２２と、フィールドレンズ２２からのレーザビ
ームを感光体ドラム５で結像させる結像レンズ２３と、
結像レンズ２３からのレーザビームの主走査方向あるい
は副走査方向の光学倍率を変えるシリドリカルレンズ２
４、２５から構成されている。
【００１４】図２(a) は、半導体レーザアレイより構成
される面発光レーザアレイ１０を示し、幅Ｗおよび高さ
Ｈとして、例えば、Ｗ＝３４ｍｍ、Ｈ＝０．８ｍｍのサ
イズを有し、ｍ×ｎ個のレーザビーム用開口がレーザビ
ーム出射領域１Ａに形成されている。
される面発光レーザアレイ１０を示し、幅Ｗおよび高さ
Ｈとして、例えば、Ｗ＝３４ｍｍ、Ｈ＝０．８ｍｍのサ
イズを有し、ｍ×ｎ個のレーザビーム用開口がレーザビ
ーム出射領域１Ａに形成されている。
【００１５】図２(b) は、レーザビーム出射領域１Ａを
示し、ｍ×ｎ＝７２０×２０個のレーザビーム用開口１
が２個ずつ副走査方向で同一の位置を占めながら全体と
して主走査方向に対して所定の角度で傾斜するように配
置されている。レーザビーム用開口１の径は、例えば、
５μｍであり、主走査方向に５０μｍの間隔を有してい
る。
示し、ｍ×ｎ＝７２０×２０個のレーザビーム用開口１
が２個ずつ副走査方向で同一の位置を占めながら全体と
して主走査方向に対して所定の角度で傾斜するように配
置されている。レーザビーム用開口１の径は、例えば、
５μｍであり、主走査方向に５０μｍの間隔を有してい
る。
【００１６】図３(a) は、面発光レーザアレイ１０に透
光性のスペーサ２７を介して接着されたプリズムユニッ
ト２１を示し、レーザビーム用開口１に対応してプリズ
ム（ｒｈｏｍｂ ｐｒｉｓｍ）２１ａが空間２６を形成
して配置されている。面発光レーザアレイ１０は活性層
を含む半導体層１２を挟むようにＰおよびＮの電極１
１、１３が形成されており、Ｐ電極１１にレーザビーム
用開口１が、例えば、図２(b) の、パターンで形成され
ている。図示上、省略したが、各レーザビーム用開口１
に対応する半導体レーザ１０にとって、電極１１、１３
は画像信号に応じて時分割で独立駆動されるように構成
されている。
光性のスペーサ２７を介して接着されたプリズムユニッ
ト２１を示し、レーザビーム用開口１に対応してプリズ
ム（ｒｈｏｍｂ ｐｒｉｓｍ）２１ａが空間２６を形成
して配置されている。面発光レーザアレイ１０は活性層
を含む半導体層１２を挟むようにＰおよびＮの電極１
１、１３が形成されており、Ｐ電極１１にレーザビーム
用開口１が、例えば、図２(b) の、パターンで形成され
ている。図示上、省略したが、各レーザビーム用開口１
に対応する半導体レーザ１０にとって、電極１１、１３
は画像信号に応じて時分割で独立駆動されるように構成
されている。
【００１７】図３(b) は、プリズムユニット２１のプリ
ズム２１ａを１個だけ示しており、図３(a) と対応する
部分は同一の引用数字で示しているので重複する説明は
省略するが、円錐状プリズムによって構成されているこ
とを示している。
ズム２１ａを１個だけ示しており、図３(a) と対応する
部分は同一の引用数字で示しているので重複する説明は
省略するが、円錐状プリズムによって構成されているこ
とを示している。
【００１８】以上の構成において、動作を説明する。
【００１９】面発光レーザアレイ１０を画像信号に応じ
て駆動すると、レーザビーム用開口１より画像信号に応
じて変調されたレーザビームが出射する。レーザビーム
用開口１より出射したレーザビームは、拡散して隣接す
るビームと重なりを生じる前にプリズムユニット２１の
プリズム２１ａによって中心部が抜けたリング状のレー
ザビームとなり、フィールドレンズ２２によって結像レ
ンズ２３に集光させられる。結像レンズ２３に集光させ
られたレーザビームは、シリドリカルレンズ２４、２５
によって主走査方向および副走査方向で所定の倍率に拡
大させられた後、感光体ドラム５上にＢｅｓｓｅｌ−Ｇ
ａｕｓｓｉａｎビームとして結像させられる。
て駆動すると、レーザビーム用開口１より画像信号に応
じて変調されたレーザビームが出射する。レーザビーム
用開口１より出射したレーザビームは、拡散して隣接す
るビームと重なりを生じる前にプリズムユニット２１の
プリズム２１ａによって中心部が抜けたリング状のレー
ザビームとなり、フィールドレンズ２２によって結像レ
ンズ２３に集光させられる。結像レンズ２３に集光させ
られたレーザビームは、シリドリカルレンズ２４、２５
によって主走査方向および副走査方向で所定の倍率に拡
大させられた後、感光体ドラム５上にＢｅｓｓｅｌ−Ｇ
ａｕｓｓｉａｎビームとして結像させられる。
【００２０】図４(a) は、感光体ドラム５上に結像した
Ｂｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームを示し、図４
(b) に示すＧａｕｓｓｉａｎビームに比べてビーム中央
部に強度分布が集中し、焦点深度が大きく、ビーム径が
小さいスポットが得られる。図示より明らかなように、
ビーム周囲に２次ピークを発生しているが、１次ピーク
の１０％以下に抑えられているので、画質に影響を与え
ることはない。
Ｂｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームを示し、図４
(b) に示すＧａｕｓｓｉａｎビームに比べてビーム中央
部に強度分布が集中し、焦点深度が大きく、ビーム径が
小さいスポットが得られる。図示より明らかなように、
ビーム周囲に２次ピークを発生しているが、１次ピーク
の１０％以下に抑えられているので、画質に影響を与え
ることはない。
【００２１】図４(a) に示したＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓ
ｓｉａｎビームの強度分布Ｉ（ｒ）は、（１）式で表す
ことができる Ｉ（ｒ）＝ＡＪ0 2（αｒ）ｅｘｐ｛−２（ｒ／ｗ）2 ｝・・・・・（１）
ｓｉａｎビームの強度分布Ｉ（ｒ）は、（１）式で表す
ことができる Ｉ（ｒ）＝ＡＪ0 2（αｒ）ｅｘｐ｛−２（ｒ／ｗ）2 ｝・・・・・（１）
【００２２】ここで、Ａおよびαは定数、ｒはレーザビ
ームの中心からの距離、Ｊ0 は第１種０次ベッセル関
数、ｗは中心強度の１／ｅ2 を基準にしたときのレーザ
ビームの半径である。
ームの中心からの距離、Ｊ0 は第１種０次ベッセル関
数、ｗは中心強度の１／ｅ2 を基準にしたときのレーザ
ビームの半径である。
【００２３】一方、図４(b) に示したＧａｕｓｓｉａｎ
ビームの強度分布Ｉ（ｒ）は、（２）式で表すことがで
きる。 Ｉ（ｒ）＝Ｉ0 ｅｘｐ｛−２（ｒ／ｗ）2 ｝・・・・・（２）
ビームの強度分布Ｉ（ｒ）は、（２）式で表すことがで
きる。 Ｉ（ｒ）＝Ｉ0 ｅｘｐ｛−２（ｒ／ｗ）2 ｝・・・・・（２）
【００２４】ここで、Ｉ0 ＝２Ｐ／πｗ2 で表されるレ
ーザビームのピーク強度であり、Ｐはレーザパワーであ
る。
ーザビームのピーク強度であり、Ｐはレーザパワーであ
る。
【００２５】（１）式および（２）式の比較において
も、Ｂｅｓｓｅｌ−ＧａｕｓｓｉａｎビームがＧａｕｓ
ｓｉａｎビームよりもビーム中央部に強度分布が集ま
り、焦点深度が大であり、ビーム径が小さくなる。
も、Ｂｅｓｓｅｌ−ＧａｕｓｓｉａｎビームがＧａｕｓ
ｓｉａｎビームよりもビーム中央部に強度分布が集ま
り、焦点深度が大であり、ビーム径が小さくなる。
【００２６】以上の説明から明らかなように、第１の実
施の形態では、Ｂｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビーム
形成素子であるプリズム２１ａを拡散して隣接するレー
ザビームと重なりを生じる前のレーザビームに適用した
ので、面発光レーザアレイ１０より出射される全てのレ
ーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに
変換することが可能になり、その結果、オートフォーカ
ス機構を用いないで高密度で高画質の画像記録を行うこ
とができる。
施の形態では、Ｂｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビーム
形成素子であるプリズム２１ａを拡散して隣接するレー
ザビームと重なりを生じる前のレーザビームに適用した
ので、面発光レーザアレイ１０より出射される全てのレ
ーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビームに
変換することが可能になり、その結果、オートフォーカ
ス機構を用いないで高密度で高画質の画像記録を行うこ
とができる。
【００２７】図５は本発明のアレイ状光源を備えた画像
記録装置の第２の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えて遮光板ユニット２８が使用さ
れる。この遮光板ユニット２８はアレイ状に配置された
レーザビーム用開口１（１つのみ図示）を有する面発光
レーザアレイ１０に透光性のスペーサ２７を介して接着
されており、レーザビーム用開口１に対応してアレイ状
に配置された遮光板２８ａ（１つのみ図示）を有する。
記録装置の第２の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えて遮光板ユニット２８が使用さ
れる。この遮光板ユニット２８はアレイ状に配置された
レーザビーム用開口１（１つのみ図示）を有する面発光
レーザアレイ１０に透光性のスペーサ２７を介して接着
されており、レーザビーム用開口１に対応してアレイ状
に配置された遮光板２８ａ（１つのみ図示）を有する。
【００２８】以上の構成において、面発光レーザアレイ
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、遮光板２８ａによってレーザビームの中央部が
遮光される。中央部を遮光されたレーザビームは、フィ
ールドレンズ２２、結像レンズ２３、およびシリドリカ
ルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム５上に結像す
る。感光体ドラム５上では、ビーム強度分布がＧａｕｓ
ｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビ
ームになるので、大きい焦点深度を有したレーザビーム
となって感光体５を露光することができる。
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、遮光板２８ａによってレーザビームの中央部が
遮光される。中央部を遮光されたレーザビームは、フィ
ールドレンズ２２、結像レンズ２３、およびシリドリカ
ルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム５上に結像す
る。感光体ドラム５上では、ビーム強度分布がＧａｕｓ
ｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビ
ームになるので、大きい焦点深度を有したレーザビーム
となって感光体５を露光することができる。
【００２９】第２の実施の形態においても、面発光レー
ザアレイ１０にスペーサ２７を介して遮光板ユニット２
８を接着したので、レーザビームが十分に拡散する前に
レーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビーム
形成媒体に通すことができ、実用性を高めることができ
る。
ザアレイ１０にスペーサ２７を介して遮光板ユニット２
８を接着したので、レーザビームが十分に拡散する前に
レーザビームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎビーム
形成媒体に通すことができ、実用性を高めることができ
る。
【００３０】図６(a) 〜(d) は第２の実施の形態で使用
された遮光板ユニット２８の製造方法の１例を示す。
された遮光板ユニット２８の製造方法の１例を示す。
【００３１】図６(a) において、面発光レーザアレイ１
０の表面にガラス等からなる透明板２８と光遮光性の光
硬化樹脂２８ａの積層体を配置する。ここで、レーザビ
ーム用開口１はアレイ状に配置されているが、１個のみ
図示されている。
０の表面にガラス等からなる透明板２８と光遮光性の光
硬化樹脂２８ａの積層体を配置する。ここで、レーザビ
ーム用開口１はアレイ状に配置されているが、１個のみ
図示されている。
【００３２】図６(b) において、面発光レーザアレイ１
０の電極１１、１３に所定の電圧を印加して面発光レー
ザアレイ１０を駆動すると、レーザビーム用開口１から
レーザビームが出射され、光硬化性樹脂２８ａのレーザ
ビーム照射部分が硬化する。
０の電極１１、１３に所定の電圧を印加して面発光レー
ザアレイ１０を駆動すると、レーザビーム用開口１から
レーザビームが出射され、光硬化性樹脂２８ａのレーザ
ビーム照射部分が硬化する。
【００３３】図６(c) において、透明板２８と光硬化性
樹脂２８ａの積層体を面発光レーザアレイ１０から取り
外し、光硬化性樹脂２８ａの硬化した部分だけを残して
他の部分をエッヂングによって除去する。これによっ
て、遮光板２８ａをアレイ状に配置した遮光板ユニット
２８が作成される。
樹脂２８ａの積層体を面発光レーザアレイ１０から取り
外し、光硬化性樹脂２８ａの硬化した部分だけを残して
他の部分をエッヂングによって除去する。これによっ
て、遮光板２８ａをアレイ状に配置した遮光板ユニット
２８が作成される。
【００３４】図６(d) において、面発光レーザアレイ１
０の表面にスペーサ２７を介して図６(c) で作成した遮
光板ユニット２８を載置し、位置合わせした後、エポキ
ン樹脂で３者を接着する。これによって、図５に示した
面発光レーザアレイ１０と、スペーサ２７と、遮光板ユ
ニット２８を積層した構造体が得られる。
０の表面にスペーサ２７を介して図６(c) で作成した遮
光板ユニット２８を載置し、位置合わせした後、エポキ
ン樹脂で３者を接着する。これによって、図５に示した
面発光レーザアレイ１０と、スペーサ２７と、遮光板ユ
ニット２８を積層した構造体が得られる。
【００３５】図７は本発明のアレイ状光源を備えた画像
記録装置の第３の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えて位相板ユニット２９が使用さ
れる。この位相板ユニット２９はアレイ状に配置された
レーザビーム用開口１（１つのみ図示）を有する面発光
レーザアレイ１０に透光性のスペーサ２７を介して接着
されており、レーザビーム用開口１に対応してアレイ状
に配置された位相板２９ａ（１つのみ図示）を有する。
記録装置の第３の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えて位相板ユニット２９が使用さ
れる。この位相板ユニット２９はアレイ状に配置された
レーザビーム用開口１（１つのみ図示）を有する面発光
レーザアレイ１０に透光性のスペーサ２７を介して接着
されており、レーザビーム用開口１に対応してアレイ状
に配置された位相板２９ａ（１つのみ図示）を有する。
【００３６】以上の構成において、面発光レーザアレイ
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、位相板２８ａによってレーザビームの中央部が
位相シフトを受ける。中央部を位相シフトされたレーザ
ビームは、フィールドレンズ２２、結像レンズ２３、お
よびシリドリカルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム
５上に結像する。感光体ドラム５上では、ビーム強度分
布がＧａｕｓｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕ
ｓｓｉａｎビームになるので、大きい焦点深度を有した
レーザビームとなって感光体５を露光することができ
る。
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、位相板２８ａによってレーザビームの中央部が
位相シフトを受ける。中央部を位相シフトされたレーザ
ビームは、フィールドレンズ２２、結像レンズ２３、お
よびシリドリカルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム
５上に結像する。感光体ドラム５上では、ビーム強度分
布がＧａｕｓｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕ
ｓｓｉａｎビームになるので、大きい焦点深度を有した
レーザビームとなって感光体５を露光することができ
る。
【００３７】図８は本発明のアレイ状光源を備えた画像
記録装置の第４の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えてリング状遮光板ユニット３０
が使用される。このリング状遮光板ユニット３０はアレ
イ状に配置されたレーザビーム用開口１（１つのみ図
示）を有する面発光レーザアレイ１０に透光性のスペー
サ２７を挟んで接着されており、レーザビーム用開口１
に対応してアレイ状に配置されたリング状遮光板３０ａ
（１つのみ図示）を有する。
記録装置の第４の実施の形態を示し、図１に示したプリ
ズムユニット２１に代えてリング状遮光板ユニット３０
が使用される。このリング状遮光板ユニット３０はアレ
イ状に配置されたレーザビーム用開口１（１つのみ図
示）を有する面発光レーザアレイ１０に透光性のスペー
サ２７を挟んで接着されており、レーザビーム用開口１
に対応してアレイ状に配置されたリング状遮光板３０ａ
（１つのみ図示）を有する。
【００３８】以上の構成において、面発光レーザアレイ
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、リング状遮光板２８ａによってレーザビームが
リング状に遮光される。リング状に遮光されたレーザビ
ームは、フィールドレンズ２２、結像レンズ２３、およ
びシリドリカルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム５
上に結像する。感光体ドラム５上では、ビーム強度分布
がＧａｕｓｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓ
ｓｉａｎビームになるので大きい焦点深度を有したレー
ザビームとなって感光体５を露光することができる。
１０のレーザビーム用開口１からレーザビームが出射さ
れると、リング状遮光板２８ａによってレーザビームが
リング状に遮光される。リング状に遮光されたレーザビ
ームは、フィールドレンズ２２、結像レンズ２３、およ
びシリドリカルレンズ２４、２５を経て感光体ドラム５
上に結像する。感光体ドラム５上では、ビーム強度分布
がＧａｕｓｓｉａｎビームからＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓ
ｓｉａｎビームになるので大きい焦点深度を有したレー
ザビームとなって感光体５を露光することができる。
【００３９】第１より第４の実施の形態で、プリズム、
遮光板、位相板、およびリング状遮光板を使用したが、
例えば、レーザビームをプリズムに通した後、遮光板、
位相板あるいはリング状遮光板を通すと、プリズムによ
って焦点深度を大にし、後段の光学素子によってサイド
ローブ（２次ピーク）を減少させることができる。ま
た、リング状遮光板の中に、例えば、位相板を配置して
も同じような結果を得ることができる。他の組み合わせ
も、必要に応じて実施することができる。
遮光板、位相板、およびリング状遮光板を使用したが、
例えば、レーザビームをプリズムに通した後、遮光板、
位相板あるいはリング状遮光板を通すと、プリズムによ
って焦点深度を大にし、後段の光学素子によってサイド
ローブ（２次ピーク）を減少させることができる。ま
た、リング状遮光板の中に、例えば、位相板を配置して
も同じような結果を得ることができる。他の組み合わせ
も、必要に応じて実施することができる。
【００４０】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明のアレイ状光
源を備えた画像記録装置によると、光源が画素密度に応
じてアレイ状に配列されたアレイ状光源より出射された
光ビームが拡散して隣接する光ビームと重なりを生じる
前にＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光ビームを形
成する光学素子を配置したので、温度変化、組付精度の
ばらつき、部品精度のばらつき、振動、等があっても、
焦点深度を大にすることにより焦点位置ずれを抑えるこ
とができ、オートフォーカス機構を設ける必要がなくな
るとともに高価な光学部品を使用する必要もなくなる。
従って、安価で高精細、高画質の印字を行うことができ
る画像記録装置を提供することができる。
源を備えた画像記録装置によると、光源が画素密度に応
じてアレイ状に配列されたアレイ状光源より出射された
光ビームが拡散して隣接する光ビームと重なりを生じる
前にＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ型の光ビームを形
成する光学素子を配置したので、温度変化、組付精度の
ばらつき、部品精度のばらつき、振動、等があっても、
焦点深度を大にすることにより焦点位置ずれを抑えるこ
とができ、オートフォーカス機構を設ける必要がなくな
るとともに高価な光学部品を使用する必要もなくなる。
従って、安価で高精細、高画質の印字を行うことができ
る画像記録装置を提供することができる。
【図１】本発明のアレイ状光源を備えた画像記録装置の
第１の実施の形態を示す説明図。
第１の実施の形態を示す説明図。
【図２】本発明で使用されるアレイ状光源を示す説明
図。
図。
【図３】本発明の第１の実施の形態で使用されるプリズ
ムユニットを示す説明図。
ムユニットを示す説明図。
【図４】Ｂｅｓｓｅｌ−ＧａｕｓｓｉａｎビームとＧａ
ｕｓｓｉａｎビームを示す説明図。
ｕｓｓｉａｎビームを示す説明図。
【図５】本発明のアレイ状光源を備えた画像記録装置の
第２の実施の形態を示す説明図。
第２の実施の形態を示す説明図。
【図６】本発明の第２の実施の形態で使用される遮光板
ユニットの製造方法を示す説明図。
ユニットの製造方法を示す説明図。
【図７】本発明のアレイ状光源を備えた画像記録装置の
第３の実施の形態を示す説明図。
第３の実施の形態を示す説明図。
【図８】本発明のアレイ状光源を備えた画像記録装置の
第４の実施の形態を示す説明図。
第４の実施の形態を示す説明図。
１， レーザビーム用開口 １Ａ， レーザビーム出射領域 ５， 感光体 １０， 面発光レーザアレイ ２１， プリズムユニット ２１ａ，プリズム ２２， フィールドレンズ ２３， 結像レンズ ２４， シリドリカルレンズ ２５， シリドリカルレンズ ２７， 透光性スペーサ ２８， 遮光板ユニット ２８ａ，遮光板 ２９， 位相板ユニット ２９ａ，位相板 ３０， リング状遮光板ユニット ３０ａ，リング状遮光板
Claims (7)
- 【請求項１】 アレイ状光源より画像信号に応じて変調
された複数の光ビームを出射し、この複数の光ビームを
光学系を介して感光体上に集光および結像させて前記感
光体上に前記画像信号に応じた静電潜像を形成するアレ
イ状光源を備えた画像記録装置において、 前記複数の光ビームが前記アレイ状光源から出射後に拡
散して隣接する光ビームと重なりを生じる前に前記複数
の光ビームのビーム強度分布を変換して前記複数の光ビ
ームをＢｅｓｓｅｌ−Ｇａｕｓｓｉａｎ（ベッセル−ガ
ウシアン）ビームに変換するビーム変換手段を含むこと
を特徴とするアレイ状光源を備えた画像記録装置。 - 【請求項２】 前記ビーム変換手段は、前記アレイ状光
源の光源配列パターンに対応してアレイ状に配列された
複数のビーム変換素子を有し、前記アレイ状光源と一体
化された構成を有する請求項１記載のアレイ状光源を備
えた画像記録装置。 - 【請求項３】 前記ビーム変換素子は、プリズムによっ
て構成される請求項２記載のアレイ状光源を備えた画像
記録装置。 - 【請求項４】 前記ビーム変換素子は、位相板によって
構成される請求項２記載のアレイ状光源を備えた画像記
録装置。 - 【請求項５】 前記ビーム変換素子は、遮光板によって
構成される請求項２記載のアレイ状光源を備えた画像記
録装置。 - 【請求項６】 前記ビーム変換素子は、リング状遮光板
によって構成される請求項２記載のアレイ状光源を備え
た画像記録装置。 - 【請求項７】 前記ビーム変換素子は、プリズム、位相
板、遮光板、およびリング状遮光板から選択された２つ
以上の素子によって構成される請求項２記載のアレイ状
光源を備えた画像記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878096A JPH1058741A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | アレイ状光源を備えた画像記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21878096A JPH1058741A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | アレイ状光源を備えた画像記録装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1058741A true JPH1058741A (ja) | 1998-03-03 |
Family
ID=16725268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21878096A Pending JPH1058741A (ja) | 1996-08-20 | 1996-08-20 | アレイ状光源を備えた画像記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1058741A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008307885A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-12-25 | Seiko Epson Corp | 遮光部材、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
| ITTO20110327A1 (it) * | 2011-04-08 | 2012-10-09 | Osai A S S R L | Metodo di taglio laser intramateriale con profondita' di campo estesa |
| JP2014133339A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Canon Inc | 露光用光源装置及び画像形成装置 |
| US20220086321A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Micron Technology, Inc. | Reduced diffraction micro lens imaging |
-
1996
- 1996-08-20 JP JP21878096A patent/JPH1058741A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008307885A (ja) * | 2007-05-14 | 2008-12-25 | Seiko Epson Corp | 遮光部材、ラインヘッドおよびそれを用いた画像形成装置 |
| ITTO20110327A1 (it) * | 2011-04-08 | 2012-10-09 | Osai A S S R L | Metodo di taglio laser intramateriale con profondita' di campo estesa |
| JP2014133339A (ja) * | 2013-01-09 | 2014-07-24 | Canon Inc | 露光用光源装置及び画像形成装置 |
| US20220086321A1 (en) * | 2020-09-15 | 2022-03-17 | Micron Technology, Inc. | Reduced diffraction micro lens imaging |
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