JPH1114923A - 光学走査装置 - Google Patents
光学走査装置Info
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- JPH1114923A JPH1114923A JP9168664A JP16866497A JPH1114923A JP H1114923 A JPH1114923 A JP H1114923A JP 9168664 A JP9168664 A JP 9168664A JP 16866497 A JP16866497 A JP 16866497A JP H1114923 A JPH1114923 A JP H1114923A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】光量調整手段を用いて低コストで走査内の光量
バランスを改善する。 【解決手段】光源１０のビーム射出側には、光源１０か
ら射出したビームを略平行ビームにするコリメータレン
ズ１２、ビーム成形用のスリット１４、グラデーション
を備えたＮＤフィルタ１６が順に配置されている。ＮＤ
フィルタ１６は矩形状であり、主走査方向に透過率が一
定で、かつこの副走査方向に透過率が徐々に変化するよ
うに配置されている。ＮＤフィルタ１６を副走査方向に
移動させることでビームに対する透過率を調整すること
ができ、ＮＤフィルタ１６を略光軸中心に面内方向に回
転させれば、所望の光量バランスが得ることができる。
バランスを改善する。 【解決手段】光源１０のビーム射出側には、光源１０か
ら射出したビームを略平行ビームにするコリメータレン
ズ１２、ビーム成形用のスリット１４、グラデーション
を備えたＮＤフィルタ１６が順に配置されている。ＮＤ
フィルタ１６は矩形状であり、主走査方向に透過率が一
定で、かつこの副走査方向に透過率が徐々に変化するよ
うに配置されている。ＮＤフィルタ１６を副走査方向に
移動させることでビームに対する透過率を調整すること
ができ、ＮＤフィルタ１６を略光軸中心に面内方向に回
転させれば、所望の光量バランスが得ることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学走査装置に係
り、特に、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられ
る光学走査装置に関するものであり、光量調整手段を持
つ光学走査装置に関するものである。
り、特に、レーザプリンタ等の画像形成装置に用いられ
る光学走査装置に関するものであり、光量調整手段を持
つ光学走査装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１には、偏向器Ｐの周面に設けられた
偏向面の走査方向の幅より広い幅の光ビームを偏向器Ｐ
に入射させる光学走査装置（以下、「オーバーフィルド
（Ｏｖｅｒｆｉｌｌｅｄ）光学系」という）の要部が概
略的に示されている。
偏向面の走査方向の幅より広い幅の光ビームを偏向器Ｐ
に入射させる光学走査装置（以下、「オーバーフィルド
（Ｏｖｅｒｆｉｌｌｅｄ）光学系」という）の要部が概
略的に示されている。
【０００３】図１において、偏向器Ｐであるポリゴンミ
ラーの周面に設けられた偏向面の主走査方向の幅をＦ
ａ、偏向器の各偏向面に接する内接円の直径をΦ、及び
偏向面の数をｎとすると、これらの間には次式で示され
る関係が成り立つ。
ラーの周面に設けられた偏向面の主走査方向の幅をＦ
ａ、偏向器の各偏向面に接する内接円の直径をΦ、及び
偏向面の数をｎとすると、これらの間には次式で示され
る関係が成り立つ。
【０００４】 Ｆａ＝ＰΦ×ｔａｎ（１８０°／ｎ） ・・・（１） また、オーバーフィルド光学系では、ガウス強度分布の
光ビームの一部を偏向面で切り取るようにして使用する
ため、偏向面からの反射直後の光ビームの幅Ｄ、走査角
（感光体の主走査開始位置に入射される光ビームと感光
体の主走査中央位置に入射される光ビームとの成す角）
α、及び光ビームの偏向面への入射角（偏向面へ入射す
る光ビームと感光体の主走査中央位置に入射される光ビ
ームとの成す角）βの間には次式の関係が成り立つ。
光ビームの一部を偏向面で切り取るようにして使用する
ため、偏向面からの反射直後の光ビームの幅Ｄ、走査角
（感光体の主走査開始位置に入射される光ビームと感光
体の主走査中央位置に入射される光ビームとの成す角）
α、及び光ビームの偏向面への入射角（偏向面へ入射す
る光ビームと感光体の主走査中央位置に入射される光ビ
ームとの成す角）βの間には次式の関係が成り立つ。
【０００５】 Ｄ＝Ｆａ×cos ｛（α＋β）／２｝ ・・・（２） さらに、レンズによる明るさの度合いを表すＦナンバ
ー、偏向器と感光体との間に配置された図示しないｆθ
レンズの焦点距離ｆ、及び偏向面からの反射直後の光ビ
ームの幅Ｄの間には次式で示される関係が成り立つ。
ー、偏向器と感光体との間に配置された図示しないｆθ
レンズの焦点距離ｆ、及び偏向面からの反射直後の光ビ
ームの幅Ｄの間には次式で示される関係が成り立つ。
【０００６】 Ｆナンバー＝ｆ／Ｄ ・・・（３） なお、焦点距離ｆは、走査角αとは無関係に一定であ
る。
る。
【０００７】以上（１）〜（３）式から、オーバーフィ
ルド光学系では、Ｆナンバーは、走査角α及び偏向面へ
の入射角βに応じて変化することが理解できる。そし
て、Ｆナンバーが変化した場合には、感光体上の走査位
置によって光量が変化することになる。すなわち、オー
バーフィルド光学系では、偏向器に入射されるガウス強
度分布の光ビームの一部ずつを走査角αに対応して切り
取るように用いることから、Ｆナンバーの変化をもたら
し、これにより感光体上の走査方向の光量分布の一様性
が低下するという不具合がある。
ルド光学系では、Ｆナンバーは、走査角α及び偏向面へ
の入射角βに応じて変化することが理解できる。そし
て、Ｆナンバーが変化した場合には、感光体上の走査位
置によって光量が変化することになる。すなわち、オー
バーフィルド光学系では、偏向器に入射されるガウス強
度分布の光ビームの一部ずつを走査角αに対応して切り
取るように用いることから、Ｆナンバーの変化をもたら
し、これにより感光体上の走査方向の光量分布の一様性
が低下するという不具合がある。
【０００８】この不具合を解消した光学走査装置が、特
開平６−２１４１８６号公報に開示されている。この光
学走査装置では、光源と偏向器との間にフィルタを挿入
し、ガウス型分布形状をこのフィルタで平坦化してい
る。このフィルタは、図２に示すような透過率分布を持
っており、フィルタ透過後の光ビームのエネルギー分布
は図３に示すようになる。この光学走査装置は、オーバ
ーフィルド光学系で、かつ光源からの光ビームが偏向器
の正面（入射角β＝０°）から入射する場合についての
ものである。
開平６−２１４１８６号公報に開示されている。この光
学走査装置では、光源と偏向器との間にフィルタを挿入
し、ガウス型分布形状をこのフィルタで平坦化してい
る。このフィルタは、図２に示すような透過率分布を持
っており、フィルタ透過後の光ビームのエネルギー分布
は図３に示すようになる。この光学走査装置は、オーバ
ーフィルド光学系で、かつ光源からの光ビームが偏向器
の正面（入射角β＝０°）から入射する場合についての
ものである。
【０００９】主走査の中心から主走査開始位置または主
走査終了位置に向かって光量が低下する問題を解決する
ためには、光の損失を最小限にして必要なだけ光ビーム
の強度分布形状を平坦にする必要がある。この平坦化
は、主走査方向のみに必要であり、主走査方向のみ透過
率が変化しているフィルタによって光量を低減すること
で達成することができる。このようにフィルタを光源と
偏向器との間に挿入することで感光体上の主走査方向の
光量一様性が改善されることは知られている。
走査終了位置に向かって光量が低下する問題を解決する
ためには、光の損失を最小限にして必要なだけ光ビーム
の強度分布形状を平坦にする必要がある。この平坦化
は、主走査方向のみに必要であり、主走査方向のみ透過
率が変化しているフィルタによって光量を低減すること
で達成することができる。このようにフィルタを光源と
偏向器との間に挿入することで感光体上の主走査方向の
光量一様性が改善されることは知られている。
【００１０】オーバーフィルド光学系では、感光体に結
像されるビーム幅のエリアは偏向器に入射するビームの
一部を切り出して使用するため、回折などの影響で波面
が崩れ、結像位置でのビームプロファイルが崩れること
がある。また、光学部品の精度や配置のばらつき等で、
ビームのアライメント等がずれ、感光体上のビームプロ
ファイルが崩れることがある。
像されるビーム幅のエリアは偏向器に入射するビームの
一部を切り出して使用するため、回折などの影響で波面
が崩れ、結像位置でのビームプロファイルが崩れること
がある。また、光学部品の精度や配置のばらつき等で、
ビームのアライメント等がずれ、感光体上のビームプロ
ファイルが崩れることがある。
【００１１】ここで一般に、ビーム径はピーク値の１
３．５％で定義されているが、波面の崩れやアライメン
トのずれ等でサイドローブ（メインビームの裾野から盛
り上がる成分のこと）が１３．５％を越える場合も有
り、この場合には要求される性能を満足できなくなる。
３．５％で定義されているが、波面の崩れやアライメン
トのずれ等でサイドローブ（メインビームの裾野から盛
り上がる成分のこと）が１３．５％を越える場合も有
り、この場合には要求される性能を満足できなくなる。
【００１２】また、感光体上の光ビーム径を確保するた
め、偏向器に入射させる光ビームの走査方向のアライメ
ントをずらすことがある。この時、偏向器と切り出され
るビーム幅との位置関係は変わらないので、感光体上の
光量バランスが崩れてしまう。つまり、ビーム径を確保
するために走査内の光量バランスが崩れることがある。
め、偏向器に入射させる光ビームの走査方向のアライメ
ントをずらすことがある。この時、偏向器と切り出され
るビーム幅との位置関係は変わらないので、感光体上の
光量バランスが崩れてしまう。つまり、ビーム径を確保
するために走査内の光量バランスが崩れることがある。
【００１３】また、オーバーフィルド光学系に限らない
別の問題として、高画質を得るために、高密度な走査線
や書き込みレーザの強度変調が必要とされている。この
場合、レーザを変調するにあたって、レーザを駆動させ
る範囲が広くなり、レーザの使用範囲内での露光量調整
が難しくなる。光学素子のばらつきを考えると、光学走
査装置の透過率を調整することが必要となり、このよう
な光量を調整する光学走査装置が、特開平４−２０７３
５１号公報に開示されている。
別の問題として、高画質を得るために、高密度な走査線
や書き込みレーザの強度変調が必要とされている。この
場合、レーザを変調するにあたって、レーザを駆動させ
る範囲が広くなり、レーザの使用範囲内での露光量調整
が難しくなる。光学素子のばらつきを考えると、光学走
査装置の透過率を調整することが必要となり、このよう
な光量を調整する光学走査装置が、特開平４−２０７３
５１号公報に開示されている。
【００１４】この光学走査装置では、光源と偏向器との
間の光軸上に、パルスモータによって駆動される偏向ビ
ームスプリッターが配置されている。パルスモータ制御
装置からパルスを出力してパルスモータを駆動回転する
と、偏向ビームスプリッタが回転され、偏向ビームスプ
リッタを透過するレーザビームの強度が光学的に変化さ
れる。また、特開平４−２０７３５１号公報には、偏向
ビームスプリッタの代わりに、同様の偏向素子で構成さ
れた偏向フィルタ、またはグラデーションを備えたＮＤ
フィルタを移動させて使用しても、同様の効果が得られ
ることも記載されている。
間の光軸上に、パルスモータによって駆動される偏向ビ
ームスプリッターが配置されている。パルスモータ制御
装置からパルスを出力してパルスモータを駆動回転する
と、偏向ビームスプリッタが回転され、偏向ビームスプ
リッタを透過するレーザビームの強度が光学的に変化さ
れる。また、特開平４−２０７３５１号公報には、偏向
ビームスプリッタの代わりに、同様の偏向素子で構成さ
れた偏向フィルタ、またはグラデーションを備えたＮＤ
フィルタを移動させて使用しても、同様の効果が得られ
ることも記載されている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術では、強度変調を行う場合、オーバーフィルド
光学系でも光量調整が必要になる。このため、走査方向
の光量一様性のために主走査方向にグラデーションがあ
るフィルタを１枚、また、光量調整のために偏向フィル
タや主走査方向と直交する方向にグラデーションがある
フィルタを１枚、合計２枚のフィルタが必要になる。２
枚のフィルタを使うことで光学走査装置の透過率が無駄
に低下してしまう。また、２つのフィルタを使用するこ
とでコストアップにつながる、という問題がある。
来の技術では、強度変調を行う場合、オーバーフィルド
光学系でも光量調整が必要になる。このため、走査方向
の光量一様性のために主走査方向にグラデーションがあ
るフィルタを１枚、また、光量調整のために偏向フィル
タや主走査方向と直交する方向にグラデーションがある
フィルタを１枚、合計２枚のフィルタが必要になる。２
枚のフィルタを使うことで光学走査装置の透過率が無駄
に低下してしまう。また、２つのフィルタを使用するこ
とでコストアップにつながる、という問題がある。
【００１６】本発明の目的は、光量調整手段を用いて、
走査内の光量バランスを低コストで改善することにあ
る。
走査内の光量バランスを低コストで改善することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、光源と感光体との間に配置されると共
に、光源からの光ビームを所定方向に走査するための複
数の偏向面を周面に有し、光源からの光ビームを偏向面
の走査方向の幅より広い範囲に受けて感光体上に走査さ
せる偏向器を含んで構成された光学走査装置であって、
前記光源と前記偏向器との間に感光体への露光量を調節
する光量調節手段とし、グラデーションを備えたＮＤフ
ィルタを配置し、前記ＮＤフィルタはグラデーション方
向に移動可能でかつフィルタ面を含む平面内で回転可能
にしたことを特徴とする。
に、本発明は、光源と感光体との間に配置されると共
に、光源からの光ビームを所定方向に走査するための複
数の偏向面を周面に有し、光源からの光ビームを偏向面
の走査方向の幅より広い範囲に受けて感光体上に走査さ
せる偏向器を含んで構成された光学走査装置であって、
前記光源と前記偏向器との間に感光体への露光量を調節
する光量調節手段とし、グラデーションを備えたＮＤフ
ィルタを配置し、前記ＮＤフィルタはグラデーション方
向に移動可能でかつフィルタ面を含む平面内で回転可能
にしたことを特徴とする。
【００１８】本発明では、光源を強度変調することがで
き、またグラデーションを円弧状に広がるように構成す
ることもできる。
き、またグラデーションを円弧状に広がるように構成す
ることもできる。
【００１９】本発明によれば、オーバーフィルド光学系
において、グラデーションの方向が走査方向と直交方向
する方向になるように、光源と偏向器の間にグラデーシ
ョンを備えたＮＤフィルタを配置し、このＮＤフィルタ
を走査方向と直交方向に移動させることで、光学走査装
置の透過率を変更することができる。また、グラデーシ
ョンを備えたＮＤフィルタをフィルタ面を含む平面内で
回転させること、すなわち略光軸を中心として回転移動
させることで、感光体上の走査内の光量バランスを改善
することができる。
において、グラデーションの方向が走査方向と直交方向
する方向になるように、光源と偏向器の間にグラデーシ
ョンを備えたＮＤフィルタを配置し、このＮＤフィルタ
を走査方向と直交方向に移動させることで、光学走査装
置の透過率を変更することができる。また、グラデーシ
ョンを備えたＮＤフィルタをフィルタ面を含む平面内で
回転させること、すなわち略光軸を中心として回転移動
させることで、感光体上の走査内の光量バランスを改善
することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図４〜図１０を参照して、
本発明の実施の形態の光学走査装置を説明する。図４
は、本発明の実施の形態の光学走査装置の要部断面図で
あり、図５はその平面図である。
本発明の実施の形態の光学走査装置を説明する。図４
は、本発明の実施の形態の光学走査装置の要部断面図で
あり、図５はその平面図である。
【００２１】光学走査装置には、光源１０が設けられて
いる。光源１０としては、発光点を２つ持つマルチレー
ザダイオードで構成されたレーザダイオードアッセンブ
リが使用されている。光源１０のビーム射出側には、光
源１０から射出したビームを略平行ビームにするコリメ
ータレンズ１２、ビーム成形用のスリット１４が順に配
置されている。スリット１４は、コリメータレンズ１２
から射出した２つのビームの主光線が光軸上で交わる位
置に配置されている。
いる。光源１０としては、発光点を２つ持つマルチレー
ザダイオードで構成されたレーザダイオードアッセンブ
リが使用されている。光源１０のビーム射出側には、光
源１０から射出したビームを略平行ビームにするコリメ
ータレンズ１２、ビーム成形用のスリット１４が順に配
置されている。スリット１４は、コリメータレンズ１２
から射出した２つのビームの主光線が光軸上で交わる位
置に配置されている。
【００２２】スリット１４の直後には、グラデーション
の方向が副走査方向になるように、グラデーションを備
えたＮＤフィルタ１６が配置されている。このグラデー
ションを備えたＮＤフィルタ１６は矩形状であり、ＮＤ
フィルタに金属を蒸着する等によって、図６に示すよう
に、一方の辺に沿う方向（図では主走査方向）に透過率
が一定で、かつこの辺に直交する方向（図では上下方
向、すなわち副走査方向）に透過率が徐々に変化するよ
うに構成されている。図７にグラデーションを備えたＮ
Ｄフィルタ１６の上下方向の距離、すなわち副走査方向
の距離に対する透過率を示す。この透過率は、ＮＤフィ
ルタ１６の下辺から上辺方向に向かって連続して大きく
なるように変化している。このグラデーションを備えた
ＮＤフィルタフィルタ１６は、上下方向に透過率が変化
しているので、グラデーションを備えたＮＤフィルタフ
ィルタ１６を上下方向に移動させることでビームに対す
る透過率を調整することができる。
の方向が副走査方向になるように、グラデーションを備
えたＮＤフィルタ１６が配置されている。このグラデー
ションを備えたＮＤフィルタ１６は矩形状であり、ＮＤ
フィルタに金属を蒸着する等によって、図６に示すよう
に、一方の辺に沿う方向（図では主走査方向）に透過率
が一定で、かつこの辺に直交する方向（図では上下方
向、すなわち副走査方向）に透過率が徐々に変化するよ
うに構成されている。図７にグラデーションを備えたＮ
Ｄフィルタ１６の上下方向の距離、すなわち副走査方向
の距離に対する透過率を示す。この透過率は、ＮＤフィ
ルタ１６の下辺から上辺方向に向かって連続して大きく
なるように変化している。このグラデーションを備えた
ＮＤフィルタフィルタ１６は、上下方向に透過率が変化
しているので、グラデーションを備えたＮＤフィルタフ
ィルタ１６を上下方向に移動させることでビームに対す
る透過率を調整することができる。
【００２３】また、光源１０からのビームがＮＤフィル
タ１６で反射され、戻り光として光源１０に入射しない
ように、ＮＤフィルタ１６は光軸に対して傾けた状態で
配置されている。本実施の形態では、ＮＤフィルタ１６
を傾ける方向は光軸対して主走査方向と直交する方向で
ある。
タ１６で反射され、戻り光として光源１０に入射しない
ように、ＮＤフィルタ１６は光軸に対して傾けた状態で
配置されている。本実施の形態では、ＮＤフィルタ１６
を傾ける方向は光軸対して主走査方向と直交する方向で
ある。
【００２４】上記光学走査装置では、光源に２つの発光
点を持たせ、感光体上で２ライン同時に走査させるた
め、感光体上の副走査方向の２ビーム間隔を適切に設定
する必要がある。このため、ビーム間隔調整のための凹
平の球面レンズ１８をＮＤフィルタ１６の直後に配置し
て偏向器３０の偏向面に入射するビームが隣接する複数
の偏向面に跨がって照射されるようにビーム幅を拡げて
いる。本実施の形態では、感光体上の２ビーム間隔は４
２．３μｍである。
点を持たせ、感光体上で２ライン同時に走査させるた
め、感光体上の副走査方向の２ビーム間隔を適切に設定
する必要がある。このため、ビーム間隔調整のための凹
平の球面レンズ１８をＮＤフィルタ１６の直後に配置し
て偏向器３０の偏向面に入射するビームが隣接する複数
の偏向面に跨がって照射されるようにビーム幅を拡げて
いる。本実施の形態では、感光体上の２ビーム間隔は４
２．３μｍである。
【００２５】また、球面レンズ１８から射出したビーム
を偏向器３０の偏向面上で副走査方向に略結像させるた
めに、副走査方向のみに曲率、すなわちパワーを有する
シリンダーレンズ２０が球面レンズ１８の直後に配置さ
れている。
を偏向器３０の偏向面上で副走査方向に略結像させるた
めに、副走査方向のみに曲率、すなわちパワーを有する
シリンダーレンズ２０が球面レンズ１８の直後に配置さ
れている。
【００２６】シリンダーレンズ２０のビーム射出側に
は、第１の折返ミラー２２、第２の折返ミラー２４、第
３の折返ミラー２６が順に配置され、光路を折り返して
いる。第３の折り返しミラー２６から反射したビームは
ｆθレンズ２８に入射される。球面レンズ１８で発散さ
れたビームは、ｆθレンズ２８で略平行光にされ、偏向
器３０で偏向される。偏向器３０は内径２８ｍｍで偏向
面を１２面持つポリゴンミラーで構成されている。ポリ
ゴンミラーを小径化することでモータの負荷を低減し、
振動や発熱を防いでいる。
は、第１の折返ミラー２２、第２の折返ミラー２４、第
３の折返ミラー２６が順に配置され、光路を折り返して
いる。第３の折り返しミラー２６から反射したビームは
ｆθレンズ２８に入射される。球面レンズ１８で発散さ
れたビームは、ｆθレンズ２８で略平行光にされ、偏向
器３０で偏向される。偏向器３０は内径２８ｍｍで偏向
面を１２面持つポリゴンミラーで構成されている。ポリ
ゴンミラーを小径化することでモータの負荷を低減し、
振動や発熱を防いでいる。
【００２７】偏向器３０で反射されたビームは、ｆθレ
ンズ２８に再び入射され、ｆθレンズ２８により感光体
上で主走査方向の走査速度を一定にし、感光体近傍で主
走査方向にビームが収束、すなわち結像するようにして
いる。
ンズ２８に再び入射され、ｆθレンズ２８により感光体
上で主走査方向の走査速度を一定にし、感光体近傍で主
走査方向にビームが収束、すなわち結像するようにして
いる。
【００２８】偏向器３０で偏向されたビームは、第３の
折返ミラー２６と第４の折返ミラー３２で折り返し、副
走査方向にのみ曲率、すなわちパワーを持つシリンダー
ミラー３４を配置し、副走査方向のビームを感光体上近
傍で収束、すなわち結像するようにしている。
折返ミラー２６と第４の折返ミラー３２で折り返し、副
走査方向にのみ曲率、すなわちパワーを持つシリンダー
ミラー３４を配置し、副走査方向のビームを感光体上近
傍で収束、すなわち結像するようにしている。
【００２９】図８に本実施の形態の光学走査装置のコリ
メータレンズ１２から射出された後の主走査方向のエネ
ルギー分布を示す。光源から発散するように射出された
ビームの主走査方向の両端部はコリメータレンズ１２を
保持する鏡筒でビーム端がけられているが、強度分布は
略ガウス分布になっている。
メータレンズ１２から射出された後の主走査方向のエネ
ルギー分布を示す。光源から発散するように射出された
ビームの主走査方向の両端部はコリメータレンズ１２を
保持する鏡筒でビーム端がけられているが、強度分布は
略ガウス分布になっている。
【００３０】オーバーフィルド光学系では走査に使用す
るビームを偏向面で切り出すため、切り出しに使われる
ビームのエリアを図８を参照して説明する。コリメータ
レンズから射出された後のビーム幅は約５．４ｍｍであ
り、偏向面で切り出されるビーム幅はコリメータレンズ
直後では約２．４ｍｍになっている。このビーム幅は偏
向面の走査角に依存するが１２面のポリゴンミラーで
は、主走査内でのＦナンバーにあまり影響されない。し
かし、偏向器に入射するビーム幅の位置は変わらない
が、偏向面で切り出されるビーム幅の位置は変化して行
き、主走査中央位置（以下、ＣＯＳと記述する）ではコ
リメータレンズ後のエネルギーがピーク付近のビーム幅
中央の約２．４ｍｍ幅を使用している。主走査開始位置
（以下ＳＯＳと記述する）近傍での、切り出されるビー
ム幅の位置はコリメータレンズ後で約１ｍｍ変わる。主
走査終了位置（以下、ＥＯＳと記述する）近傍も同様
に、コリメータレンズ後のビーム幅の切り出す位置はエ
ネルギーのピーク付近から１ｍｍ外れたところを使って
いる。また、偏向面で切り出されるビーム幅の位置は連
続的に変化している。
るビームを偏向面で切り出すため、切り出しに使われる
ビームのエリアを図８を参照して説明する。コリメータ
レンズから射出された後のビーム幅は約５．４ｍｍであ
り、偏向面で切り出されるビーム幅はコリメータレンズ
直後では約２．４ｍｍになっている。このビーム幅は偏
向面の走査角に依存するが１２面のポリゴンミラーで
は、主走査内でのＦナンバーにあまり影響されない。し
かし、偏向器に入射するビーム幅の位置は変わらない
が、偏向面で切り出されるビーム幅の位置は変化して行
き、主走査中央位置（以下、ＣＯＳと記述する）ではコ
リメータレンズ後のエネルギーがピーク付近のビーム幅
中央の約２．４ｍｍ幅を使用している。主走査開始位置
（以下ＳＯＳと記述する）近傍での、切り出されるビー
ム幅の位置はコリメータレンズ後で約１ｍｍ変わる。主
走査終了位置（以下、ＥＯＳと記述する）近傍も同様
に、コリメータレンズ後のビーム幅の切り出す位置はエ
ネルギーのピーク付近から１ｍｍ外れたところを使って
いる。また、偏向面で切り出されるビーム幅の位置は連
続的に変化している。
【００３１】この図から理解されるように、感光体上の
主走査方向の光量バランスはＳＯＳとＥＯＳはＣＯＳを
対称にして低くなっている。光量バランスは、光学部品
の位置を調整して、ポリゴンミラーに入射するビーム幅
のアライメントを動かすことで調整できる。
主走査方向の光量バランスはＳＯＳとＥＯＳはＣＯＳを
対称にして低くなっている。光量バランスは、光学部品
の位置を調整して、ポリゴンミラーに入射するビーム幅
のアライメントを動かすことで調整できる。
【００３２】図９に基づいてＮＤフィルタを回転する方
向を説明する。まず、ＮＤフィルタ１６に入射するビー
ムのエネルギー分布がＥＯＳ側にピークを持ち、ＳＯＳ
側ではエネルギーが低下している場合について説明す
る。感光体上のビームプロファイルを満足するように光
学部品を組立て、光量バランスがＥＯＳが高くなった時
に、図９のようにＮＤフィルタを略光軸を中心にＮＤフ
ィルタを含む平面ないでＡ方向に回転させれば、感光体
のＥＯＳ側に入射するビームがＮＤフィルタ１６の低透
過率部分を通過するので、所望の平坦化した光量バラン
スを得ることができる。
向を説明する。まず、ＮＤフィルタ１６に入射するビー
ムのエネルギー分布がＥＯＳ側にピークを持ち、ＳＯＳ
側ではエネルギーが低下している場合について説明す
る。感光体上のビームプロファイルを満足するように光
学部品を組立て、光量バランスがＥＯＳが高くなった時
に、図９のようにＮＤフィルタを略光軸を中心にＮＤフ
ィルタを含む平面ないでＡ方向に回転させれば、感光体
のＥＯＳ側に入射するビームがＮＤフィルタ１６の低透
過率部分を通過するので、所望の平坦化した光量バラン
スを得ることができる。
【００３３】また、逆に感光体上の光量バランスでＳＯ
Ｓの光量が高い時は、感光体のＳＯＳ側に入射するビー
ムがＮＤフィルタ１６の低透過率部分を通過するよう
に、ＮＳフィルタを略光軸を中心にＢ方向に回転させれ
ば良い。
Ｓの光量が高い時は、感光体のＳＯＳ側に入射するビー
ムがＮＤフィルタ１６の低透過率部分を通過するよう
に、ＮＳフィルタを略光軸を中心にＢ方向に回転させれ
ば良い。
【００３４】上記ではＮＤフィルタ１６のグラデーショ
ンが主走査方向に一定の場合について説明したが、ＮＤ
フィルタ１６のグラデーションは主走査方向に透過率が
変化しても良く、図１０に示すように、フィルタ内の同
一透過率の分布が円弧を描くようにグラデーションを形
成し、グラデーションが円弧状に広がるように構成して
もよい。フィルタ内の同一透過率の分布が円弧を描くよ
うにした場合には、フィルタの下辺より上辺に向かって
透過率が高くなるようにする。
ンが主走査方向に一定の場合について説明したが、ＮＤ
フィルタ１６のグラデーションは主走査方向に透過率が
変化しても良く、図１０に示すように、フィルタ内の同
一透過率の分布が円弧を描くようにグラデーションを形
成し、グラデーションが円弧状に広がるように構成して
もよい。フィルタ内の同一透過率の分布が円弧を描くよ
うにした場合には、フィルタの下辺より上辺に向かって
透過率が高くなるようにする。
【００３５】オーバーフィルド光学系では、ＣＯＳの光
量よりＳＯＳ及びＥＯＳの光量が低下してしまうが、グ
ラデーションで透過率が円弧状に描かれているＮＤフィ
ルタを使用することで、主走査内の光量を均一にするこ
とができる。このようなグラデーションで透過率が円弧
状に描かれているＮＤフィルタを使用するときでも、回
転調整で感光体上の光量バランスを調整することができ
る。
量よりＳＯＳ及びＥＯＳの光量が低下してしまうが、グ
ラデーションで透過率が円弧状に描かれているＮＤフィ
ルタを使用することで、主走査内の光量を均一にするこ
とができる。このようなグラデーションで透過率が円弧
状に描かれているＮＤフィルタを使用するときでも、回
転調整で感光体上の光量バランスを調整することができ
る。
【００３６】上記実施の形態では、偏向器の略正面から
ビームを入射する例について説明したが、斜め入射（入
射角β≠０°）でもＮＤフィルタを回転することで同様
の効果を得ることができる。
ビームを入射する例について説明したが、斜め入射（入
射角β≠０°）でもＮＤフィルタを回転することで同様
の効果を得ることができる。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、グ
ラデーションを備えたＮＤフィルタを直線移動及び回転
移動することで、光学性能を損なわずに感光体上の光量
バランスを低コストで改善できる、という効果を有す
る。
ラデーションを備えたＮＤフィルタを直線移動及び回転
移動することで、光学性能を損なわずに感光体上の光量
バランスを低コストで改善できる、という効果を有す
る。
【図１】オーバーフィルド光学系の概略図である。
【図２】従来のフィルタの透過率分布を示す線図であ
る。
る。
【図３】図２の特性のフィルタを透過した後の光量出力
の分布を示す線図である。
の分布を示す線図である。
【図４】本実施の形態の断面概略図である。
【図５】本実施の形態の平面概略図である。
【図６】グラデーションを備えたＮＤフィルタの平面図
である。
である。
【図７】グラデーションを備えたＮＤフィルタの透過率
分布を示す線図である。
分布を示す線図である。
【図８】コリメータレンズを透過した後のビームプロフ
ァイルを示す線図である。
ァイルを示す線図である。
【図９】ＮＤフィルタの回転方向を説明するための図で
ある。
ある。
【図１０】ＮＤフィルタの他の例を示す平面図である。
１０ 光源１０ １２ コリメータレンズ １４ スリット １６ グラデーションを備えたＮＤフィルタ ３０ 偏向器
Claims (3)
- 【請求項１】光源と感光体との間に配置されると共に、
光源からの光ビームを所定方向に走査するための複数の
偏向面を周面に有し、光源からの光ビームを偏向面の走
査方向の幅より広い範囲に受けて感光体上に走査させる
偏向器を含んで構成された光学走査装置であって、 前記光源と前記偏向器との間に感光体への露光量を調節
する光量調節手段とし、グラデーションを備えたＮＤフ
ィルタを配置し、前記ＮＤフィルタはグラデーション方
向に移動可能でかつフィルタ面を含む平面内で回転可能
にしたことを特徴とする光学走査装置。 - 【請求項２】前記光源を強度変調することを特徴とする
請求項１に記載の光学走査装置。 - 【請求項３】前記グラデーションが円弧状に広がるよう
に構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の
光学走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16866497A JP3627453B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光学走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16866497A JP3627453B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光学走査装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1114923A true JPH1114923A (ja) | 1999-01-22 |
| JP3627453B2 JP3627453B2 (ja) | 2005-03-09 |
Family
ID=15872218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16866497A Expired - Fee Related JP3627453B2 (ja) | 1997-06-25 | 1997-06-25 | 光学走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3627453B2 (ja) |
Cited By (11)
| 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 |
| US6791728B2 (en) | 2002-05-10 | 2004-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical device and image forming apparatus |
| US7016129B2 (en) | 2003-05-28 | 2006-03-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical filter, method of making optical filter, light amount adjusting apparatus and optical equipment |
| US7057632B2 (en) | 1999-12-10 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and methods of performing optical scanning using optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| US7189014B2 (en) | 2003-08-05 | 2007-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Production process of light amount-adjusting member, light amount-adjusting member, light amount-adjusting device and photographing apparatus |
| JP2009169227A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 照明装置 |
| JP2010055056A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-03-11 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置、画像形成装置及び光走査方法 |
| JP2010061144A (ja) * | 2009-10-08 | 2010-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置 |
| JP2010145660A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Canon Inc | 光学走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| US7901732B2 (en) | 2002-02-19 | 2011-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Production process of light amount adjustment member, light amount adjustment member, light amount adjustment device and photographing apparatus |
| JP2014157196A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Ricoh Co Ltd | 光量調整機構、光走査装置および画像形成装置 |
-
1997
- 1997-06-25 JP JP16866497A patent/JP3627453B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057632B2 (en) | 1999-12-10 | 2006-06-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical scanning apparatus, image forming apparatus, and methods of performing optical scanning using optical scanning apparatus and image forming apparatus |
| 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 |
| EP1300699A3 (en) * | 2001-09-24 | 2003-11-12 | Xerox Corporation | Strip neutral density filter for correcting intensity non-uniformity in a raster output scanning system |
| US7901732B2 (en) | 2002-02-19 | 2011-03-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Production process of light amount adjustment member, light amount adjustment member, light amount adjustment device and photographing apparatus |
| US6791728B2 (en) | 2002-05-10 | 2004-09-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Scanning optical device and image forming apparatus |
| US7016129B2 (en) | 2003-05-28 | 2006-03-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical filter, method of making optical filter, light amount adjusting apparatus and optical equipment |
| US7189014B2 (en) | 2003-08-05 | 2007-03-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Production process of light amount-adjusting member, light amount-adjusting member, light amount-adjusting device and photographing apparatus |
| JP2009169227A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 照明装置 |
| JP2010055056A (ja) * | 2008-07-28 | 2010-03-11 | Ricoh Co Ltd | 光走査装置、画像形成装置及び光走査方法 |
| JP2010145660A (ja) * | 2008-12-17 | 2010-07-01 | Canon Inc | 光学走査装置及びそれを用いた画像形成装置 |
| JP2010061144A (ja) * | 2009-10-08 | 2010-03-18 | Fuji Xerox Co Ltd | 光走査装置 |
| JP2014157196A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Ricoh Co Ltd | 光量調整機構、光走査装置および画像形成装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3627453B2 (ja) | 2005-03-09 |
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