JPH11231249A

JPH11231249A - 光ビーム変調装置

Info

Publication number: JPH11231249A
Application number: JP5289498A
Authority: JP
Inventors: Noboru Saito; 登齊藤; Masataka Nishiyama; 政孝西山; Masatoshi Takano; 正寿高野; Takaaki Yoshinari; 隆明吉成; Kiyoshi Negishi; 清根岸
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1998-02-18
Filing date: 1998-02-18
Publication date: 1999-08-27

Abstract

(57)【要約】【課題】光ビームの変調を簡易に行う。【解決手段】レーザダイオード駆動回路１２の出力信
号に基づいてレーザダイオード１１から光ビームＢ１が
出射される。光ビームＢ１をコリメートレンズ３０によ
り平行光とし光反射手段であるＤＭＤ２０に導く。ＤＭ
Ｄ２０にマトリックス状に設けられた各マイクロミラー
をオンオフ制御し、適宜第１または第２の傾斜方向に傾
斜させることにより、シリンドリカルレンズ４０を介し
てポリゴンミラー５０に導かれる光ビームＢ２の強度を
変調する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体レーザまたは
ガスレーザの強度変調に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザプリンタでは、レーザ光源
から出力されたレーザビームはコリメータレンズ等の光
学系、およびスリットを介してポリゴンミラーに導か
れ、ポリゴンミラーにより感光ドラム上に走査される。
感光ドラム上に走査されるレーザビームの径は、コリメ
ータレンズとポリゴンミラーとの間に設けられたスリッ
トにより規定される。レーザビームを走査させることに
より感光ドラム上の感光体が露光され、感光ドラムには
静電潜像が形成される。この静電潜像すなわち記録紙に
印刷される像の濃度は、レーザ光源から出力されるレー
ザビームのパワーに応じて変化する。従って、画像情報
に応じてレーザの強度変調を行わなければならない。レ
ーザの強度変調はレーザの発光強度自体を変調させるＰ
Ｍ変調（位相変調）や、発光時間を変調させるＰＷＭ変
調（パルス幅変調）により行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ＰＭ変調に
おいて発光強度の制御の精度を高めるためには、レーザ
光源の駆動電流を細かく制御しなければならず、制御が
複雑化するという問題があった。また、ＰＷＭ変調にお
いては、ドループ等の影響により発光時間が短い領域で
は時間とエネルギーのリニアリティが低下するという問
題があった。

【０００４】本発明は、以上の問題を解決するものであ
り、レーザプリンタ等において光源から出射された光ビ
ームを簡易に変調する装置を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる光ビーム
変調装置は、光源から出射された光ビームを光偏向器に
より偏向させて走査させることにより所定の情報を感光
部材に書き込む光走査装置において、光源と光偏向器の
間の光ビームの光路上に、入射光を第１の方向に反射さ
せるオン状態と第２の方向に反射させるオフ状態とを選
択的に設定可能な複数の光反射要素を有する光反射手段
を配設することにより、光ビームの強度を変調すること
を特徴とする。

【０００６】光源と光偏向器の間に配設され感光部材に
照射される光ビームの径を規定するスリットを備え、光
反射手段がスリットと光源との間の光ビームの光路上に
配設される。

【０００７】第１の方向はスリットに導かれる方向であ
り、第２の方向には遮光部材が配設されている。

【０００８】光反射手段において、オン状態の光反射要
素の数とオフ状態の光反射要素の数を変えることにより
光ビームの光量を変調する。

【０００９】光反射手段において、光反射要素のオン状
態もしくはオフ状態の時間を変えることにより光ビーム
の照射時間を変調し、好ましくはすべての光反射要素の
オン状態もしくはオフ状態の時間を同期をとって変え
る。

【００１０】光反射手段において、オン状態の光反射要
素の数とオフ状態の光反射要素の数を変えるとともに、
各光反射要素のオン状態もしくはオフ状態の時間を変え
ることにより光ビームの強度を変調する。

【００１１】光反射要素は静電気力によって傾斜角を変
化させることによりオン状態またはオフ状態に定められ
るミラー要素であり、若しくは光の回折作用によってオ
ン状態またはオフ状態に定められる回折形光変調素子で
ある。

【００１２】光偏向器はレーザプリンタのポリゴンミラ
ーであり、光源はレーザダイオード若しくはガスレーザ
である。

【００１３】また、本発明に係る光ビーム変調装置は、
光源から出射され被照射物へ導かれる光ビームの光源と
被照射物との間の光路上に、入射光を所定の方向に反射
させるオン状態と反射させないオフ状態とを選択的に設
定可能な複数の光反射要素を有する光反射手段を配設す
ることにより、被照射物に照射される光ビームの強度を
変調することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態が
適用されるレーザプリンタの装置構成を概略的に示す図
であり、図２は第１実施形態のブロック図である。シス
テムコントロール回路１００はレーザプリンタ全体の制
御を行う例えばマイクロコンピュータである。システム
コントロール回路１００には、レーザダイオード駆動回
路１２、ＤＭＤ駆動回路２６、スキャナモータ５１、セ
ンサ制御回路９１、感光ドラム駆動回路１１０がそれぞ
れ接続されている。各回路は、システムコントロール回
路１００から出力される制御信号に基づいて駆動信号を
出力する。

【００１５】光源部１０はレーザダイオード１１および
レーザダイオード駆動回路１２を備えている。レーザダ
イオード駆動回路１２からの出力信号に基づいてレーザ
ダイオード１１から光ビームＢ１が出射される。光ビー
ムＢ１は、コリメートレンズ３０により平行光となり光
反射手段であるＤＭＤ２０に導かれる。

【００１６】ここでＤＭＤとは商品名であり、ディジタ
ル・マイクロミラー・デバイスの略称である。ＤＭＤは
一辺が約１６μｍのマイクロミラーを多数格子状に配置
して構成される。各マイクロミラーは２つの方向に傾斜
可能であり、その傾斜方向は、各マイクロミラーの直下
に設けられたメモリ素子による静電界作用によって変化
する。すなわち静電気力を受けているマイクロミラーが
第１の傾斜方向に傾斜しているとすると、静電気力を受
けていないマイクロミラーは第２の傾斜方向に傾斜す
る。したがって例えば、各マイクロミラーは第１または
第２の傾斜方向に傾斜し、ＤＭＤに対する入射光は例え
ば第１の傾斜方向に傾斜しているマイクロミラーのみか
ら一定の方向に反射される。

【００１７】ＤＭＤ２０全体の面積は光ビームＢ１の断
面積を包含する大きさを有している。本実施形態におい
ては、図３に示すようにＤＭＤ２０の表面にｍ×ｎビッ
トのマイクロミラー（光反射要素）２１が設けられ、こ
れらのマイクロミラー２１はｍ行×ｎ列のマトリクス状
に配置されている。ＤＭＤ２０における各マイクロミラ
ー２１を適宜第１または第２の傾斜方向に傾斜させるこ
とにより、図１に示すようにＤＭＤ２０に入射した光ビ
ームＢ１の一部がシリンドリカルレンズ４０へ反射され
る（符号Ｂ２）。

【００１８】ＤＭＤ２０で反射された光ビームＢ２はシ
リンドリカルレンズ４０を通過し、スキャナモータ５１
により一定の速度で反時計方向に回転するポリゴンミラ
ー５０の反射面に入射する。ポリゴンミラー５０の回転
に伴って光ビームＢ２は矢印Ａ方向に走査し、ｆθレン
ズ６０においてその走査速度が一定位置に補正されると
ともに、感光ドラムＤの走査面上に集光される。

【００１９】ｆθレンズ６０から出射した光ビームＢ３
が反射ミラー７０の位置に到達すると、反射ミラー７０
で反射され補正シリンダレンズ８０を介して水平同期検
出用センサ９０に入射される。光ビームＢ３が水平同期
検出センサ９０に入射すると、センサ制御回路９１から
システムコントロール回路１００に水平同期信号が出力
される。これにより、システムコントロール１００で
は、感光ドラムＤの走査面に走査される光ビームが所定
の位置、すなわち感光ドラムＤの走査面上における書き
出し位置よりも手前の上流側の位置に達したことを検知
し、この検知時点に基づいて一水平走査期間単位でレー
ザダイオード１１の駆動開始のタイミングが決定され
る。このタイミングでシステムコントロール回路１００
から出力される制御信号に基づいて、レーザダイオード
駆動回路１２からレーザダイオード１１に駆動信号が出
力され、レーザダイオード１１の点灯、消灯等の駆動制
御が行われる。

【００２０】図４はマイクロミラー２１を駆動するため
の構成を概念的に示す図である。マイクロミラー２１は
略矩形の平板状の部材であり、その表面（すなわちミラ
ー面）にはアルミニウムの薄膜が形成されている。マイ
クロミラー２１に一辺は例えば約１６μｍである。マイ
クロミラー２１の対角線上の２つの角部２１ａ、２１ｂ
は、シリコン基板２２に設けられた一対の支持柱２３に
トーションヒンジ２４を介して連結されている。すなわ
ちマイクロミラー２１はトーションヒンジ２４の周りに
回転可能であり、角部２１ａ、２１ｂとは異なる２つの
角部２１ｃ、２１ｄの一方がシリコン基板２２に当接し
た位置において安定的に静止する。

【００２１】シリコン基板２２のマイクロミラー２１側
の面には、複数の電極２５（メモリ素子）が形成されて
いる。これらの電極２５の所定のものに電圧を印可する
ことにより、マイクロミラー２１には静電気力が作用
し、マイクロミラー２１は、角部２１ｃがシリコン基板
２２に当接して第１の傾斜方向に傾斜する（オン状
態）。これに対し、静電気力が作用していないとき、マ
イクロミラー２１は角部２１ｄがシリコン基板２２に当
接して第２の傾斜方向に傾斜する（オフ状態）。

【００２２】図５はマイクロミラー２１に入射した光の
反射状態を示す図である。この図においてマイクロミラ
ー２１は、オン状態のとき、実線Ｌ１で示すように−１
０°だけ反時計方向に回転変位し、オフ状態のとき、破
線Ｌ２で示すように＋１０°だけ時計方向に回転変位す
る。オン状態のとき、レーザダイオード１１（図１参
照）から出射された光（符号Ｂ１）はマイクロミラー２
１において反射し、ポリゴンミラー５０（図１参照）の
反射面に入射する（符号Ｂ２）。これに対してオフ状態
のとき、レーザダイオード１１から出射され、マイクロ
ミラー２１において反射した光は、ポリゴンミラーの反
射面には入射しない（符号Ｂ５）。すなわちマイクロミ
ラー２１は、入射光をポリゴンミラー５０側に反射させ
るオン状態と、ポリゴンミラー５０側に反射させないオ
フ状態との間において、選択的に設定可能である。

【００２３】尚、本実施形態において、コリメートレン
ズ３０の光軸とシリンドリカルレンズ４０の光軸がＤＭ
Ｄ２０の中心のマイクロミラー２１が第１の方向を向い
ている（オン状態）ときのミラー面の法線に対して対称
となるよう、コリメートレンズ３０とシリンドリカルレ
ンズ４０は配置されている。これにより、マイクロミラ
ー２１が第１の方向（オン状態）にあるとき、入射光は
最も効率よく反射されシリンドリカルレンズ４０へ導か
れる。

【００２４】マイクロミラー２１の駆動は以下のように
行われる。システムコントロール回路１００の内蔵メモ
リ（図示せず）には、感光ドラムＤの走査面上に描画す
べき描画データの階調値に対応したオン状態に駆動する
マイクロミラー２１の位置および数等のデータが予め格
納されている。この内蔵メモリに格納されたデータに基
づいてシステムコントロール回路１００からＤＭＤ駆動
回路２６に制御信号が出力され、ＤＭＤ２０の各マイク
ロミラー２１が駆動される。

【００２５】例えば描画データが８ビットで構成され２
５６階調が表現されるデータであり描画しようとするデ
ータの階調値が１２７だとすると、感光ドラムＤの走査
面に照射される光ビームの光量は最大量の約半分でよ
く、ＤＭＤ２０において半数のマイクロミラー２１をオ
ン状態とし、残りの半数のをオフ状態にすればよい。従
って内蔵メモリには、階調値１２７に対応したデータと
して、オン状態にするマイクロミラー２１の個数は全体
の半数であり、一つおきにマイクロミラー２１を駆動す
るというデータが格納される。すなわち、描画しようと
するデータの階調値が１２７の場合、システムコントロ
ール回路１００からＤＭＤ駆動回路２６へ、内蔵メモリ
のデータに基づいて一つおきに半数のマイクロミラー２
１を駆動する制御信号が出力される。その結果、ＤＭＤ
２０に入射した光束の半分の光量を有する光束が反射さ
れてポリゴンミラー５０に導かれる。尚、内蔵メモリに
格納されるデータは、回折などの光学特性や光量のばら
つき等も考慮して予め実験により求められる。

【００２６】このようにして、システムコントロール回
路１００から出力される制御信号に基づくＤＭＤ駆動回
路２６の駆動信号に従って各マイクロミラー２１が駆動
され、ポリゴンミラーに導かれる光束の光量が描画デー
タの階調値に応じて制御される。

【００２７】図６は、本実施形態によるＰＭ変調を行う
場合にＤＭＤ駆動回路２６からＤＭＤ２０の各マイクロ
ミラー２１に出力される駆動信号の波形を示す。（ａ）
はレーザダイオード１１から出力される光ビームの光量
を、（ｂ）はポリゴンミラーに導かれる光ビームの光量
を、（ｃ）はＤＭＤ駆動回路２６からＤＭＤ２０の各マ
イクロミラー２１に出力される駆動パルスを示す。Ｔ１
〜Ｔ２の間、すべてのマイクロミラー２１に対してＤＭ
Ｄ駆動回路２６から駆動パルスが出力され、すべてのマ
イクロミラー２１がオン状態となる。従って、レーザダ
イオード１１から出力される光ビームはすべてポリゴン
ミラー５０へ導かれる。

【００２８】Ｔ３〜Ｔ４の間、一部のマイクロミラー２
１に対して駆動パルスは出力されず、それらのマイクロ
ミラー２１はオフ状態が維持される。従って、レーザダ
イオード１１から出力される光ビームの一部はポリゴン
ミラー５０へは導かれず、ポリゴンミラー５０へ導かれ
る光ビームの光量はＴ１〜Ｔ２の間と比較して低下す
る。Ｔ５〜Ｔ６において駆動パルスが出力されないマイ
クロミラー２１の数は、Ｔ３〜Ｔ４において駆動パルス
が出力されなかったマイクロミラー２１の数よりもさら
に増加する。それに応じて、Ｔ３〜Ｔ４の間よりも多数
のマイクロミラー２１がオフ状態に維持される。従っ
て、Ｔ５〜Ｔ６においてポリゴンミラー５０へ導かれる
光ビームの光量は、Ｔ３〜Ｔ４の間の光量と比較してさ
らに低下する。

【００２９】Ｔ７〜Ｔ８の間はＴ１〜Ｔ２と同様、すべ
てのマイクロミラー２１に駆動パルスが出力されるた
め、レーザダイオード１１から出力される光ビームは全
てポリゴンミラー５０へ反射される。以降、Ｔ７〜Ｔ１
２およびＴ１３〜Ｔ１８における各マイクロミラー２１
に出力される駆動パルスの波形は、Ｔ１〜Ｔ６と同様で
ある。

【００３０】以上のように、図６の（ａ）に示すように
レーザダイオード１１の出力は一定であるにもかかわら
ず、ポリゴンミラー５０に導かれる光ビームの光量は、
ＤＭＤ２０においてオン状態となるマイクロミラー２１
の数に応じて変調される。すなわち、レーザダイオード
１１の発光強度を変えることなく、ポリゴンミラー５０
に導かれる光ビームの光量においてＰＭ変調することが
できる。換言すれば、各マイクロミラー２１のオンオフ
を制御することにより、ＤＭＤ２０全体として、光ビー
ムをポリゴンミラー５０に導く部分の面積を制御するこ
とができるため、感光ドラムＤの走査面上で走査される
光ビームの光量において面積階調を得ることができる。

【００３１】図７は、本実施形態によるＰＷＭ変調を行
う場合にＤＭＤ駆動回路２６からＤＭＤ２０の各マイク
ロミラー２１に出力される駆動信号の波形を示す。
（ｄ）はレーザダイオード１１から出力される光ビーム
の強度を示し、（ｅ）は各マイクロミラー２１に出力さ
れる駆動パルスを示す。（ｄ）に示すように、Ｓ１〜Ｓ
２、Ｓ３〜Ｓ４、Ｓ６〜Ｓ７、Ｓ８〜Ｓ９およびＳ１１
〜Ｓ１２の期間は、ドループ期間でありレーザダイオー
ド１１から出力される光ビームの強度は安定性に欠けて
いる。従って、ドループ期間経過後の強度が安定した光
ビームを感光ドラムＤへの走査に用いるべく、ＤＭＤ駆
動回路２６から各マイクロミラー２１への駆動パルスの
出力は、（ｅ）に示すようにＳ２〜Ｓ３、Ｓ４〜Ｓ６、
Ｓ７〜Ｓ８、Ｓ９〜Ｓ１１およびＳ１２〜Ｓ１３の期間
に行われる。

【００３２】さらに、ドループ期間経過後に各マイクロ
ミラー２１に出力される駆動パルスのパルス幅は適宜調
整される。すなわち、Ｓ２〜Ｓ３、Ｓ７〜Ｓ８およびＳ
１２〜Ｓ１３のパルス幅と、Ｓ４〜Ｓ５のパルス幅と、
Ｓ９〜Ｓ１０のパルス幅はそれぞれ異なっている。それ
に応じて各マイクロミラー２１のオン状態の時間幅が制
御される。従って、ＤＭＤ２０で反射された光ビームが
ポリゴンミラー５０に導かれる時間間隔が制御され、感
光ドラムＤ上に走査される光ビームの強度において時間
変調が得られる。

【００３３】以上のように、光ビームの強度が安定して
いる期間内で光ビームの照射時間の変調を行うため、走
査期間が短い場合でも、光ビームのドループの影響を受
けず走査のリニアリティが維持される。

【００３４】また、オン状態に駆動するマイクロミラー
２１の数の制御と、各マイクロミラー２１をオン状態に
維持する時間の制御を組み合わせて行ってもよい。例え
ば、ＤＭＤ駆動回路２６からマイクロミラー２１に出力
される駆動信号の波形において、図６のＴ１〜Ｔ２の時
間幅を図７のＳ２〜Ｓ３と同一の時間幅とし、Ｔ７〜Ｔ
８の時間幅をＳ４〜Ｓ５と同一の時間幅とし、Ｔ１３〜
Ｔ１４の時間幅をＳ９〜Ｓ１０と同一の時間幅とする。
これにより、感光ドラムＤ上に走査される光ビームの強
度がより精細に制御される。

【００３５】以上のように本実施形態によれば、ＤＭＤ
２０の各マイクロミラー２１をオンオフ制御することに
より、レーザダイオード１１の駆動において複雑な制御
を必要とするレーザダイオード１１自体の発光強度若し
くは発光時間の変調を行うことなく、感光ドラムＤに走
査される光ビームの強度を変調することができる。

【００３６】また、マイクロミラー２１はオンオフとい
うデジタル信号により制御されるため、レーザダイオー
ド１１自体の発光強度や発光時間を制御する場合と比較
して変調の精度がより高められる。

【００３７】図８は、本発明の第２実施形態が適用され
るレーザプリンタの装置構成を概略的に示す図である。
ＤＭＤ２０とシリンドリカルレンズ４０の間において、
光ビームＢ２の光路上にスリット板４１が配設され、Ｄ
ＭＤ２０の近傍には遮光板４２が配設されている。ＤＭ
Ｄ２０に入射した光ビームＢ１の一部はスリット板４１
側へ反射され、一部は遮光板４２側へ反射される。その
他の構成は第１実施形態と同様である。

【００３８】図９はスリット板４１を、光ビームが入射
する側から見た正面図である。スリット板４１の略中央
には長方形上に切欠かれたスリット４１ａが設けられて
いる。ＤＭＤ２０によりスリット板４１側へ反射された
光ビームは、スリット４１ａを通過することによりその
断面形状が長方形状に整形されてシリンドリカルレンズ
４０へ導かれる。整形された光ビームＢ２は、第１実施
形態と同様に、シリンドリカルレンズ４０を通過し、ポ
リゴンミラー５０の反射面に入射し、ポリゴンミラー５
０の回転に伴って矢印Ａ方向に走査し、ｆθレンズ６０
においてその走査速度が一定位置に補正されるととも
に、感光ドラムＤの走査面上に集光される。

【００３９】図１０〜図１２は、スリット４１ａを通過
する光ビームの状態を概念的に示す図である。スリット
４１ａのマトリックスにおいて斜線が施された部分は光
ビームが通過することを示す。図６のＴ１〜Ｔ２、Ｔ７
〜Ｔ８、およびＴ１３〜Ｔ１４の間は、上述のようにＤ
ＭＤ２０において、スリット４１ａに対応するすべての
マイクロミラー２１がオン状態となるので、図１０に示
すように、スリット４１ａのすべての領域を光ビームが
通過する。

【００４０】図６のＴ３〜Ｔ４、Ｔ９〜Ｔ１０およびＴ
１５〜Ｔ１６の間は、上述のようにＤＭＤ２０において
スリット４１ａに対応するマイクロミラー２１の一部が
オフ状態となるので、図１１に示すようにスリット４１
ａを通過する光ビームの光量は低減される。

【００４１】図６のＴ５〜Ｔ６、Ｔ１１〜Ｔ１２および
Ｔ１７〜Ｔ１８の間は、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ９〜Ｔ１０およ
びＴ１５〜Ｔ１６の間に比べ、さらに多数のマイクロミ
ラー２１がオフ状態となるので、図１２に示すようにス
リット４１ａを通過する光ビームの光量はさらに低減す
る。

【００４２】また、第１実施形態と同様に、ＤＭＤ駆動
回路２６からＤＭＤ２０の各マイクロミラー２１に出力
される駆動信号の波形を図７に示すように制御すること
により、光ビームＢ２がスリット板４１のスリット４１
ａを通過する時間間隔を制御し、ＰＷＭ変調を行うこと
もできる。従って、第１実施形態と同様、感光ドラムＤ
上に走査される光ビームの強度において時間変調が得ら
れる。

【００４３】以上のように本実施形態によれば、ＤＭＤ
２０の各マイクロミラー２１をオンオフ制御することに
より、レーザダイオード１１の駆動において複雑な制御
を必要とするレーザダイオード１１自体の発光強度若し
くは発光時間の変調を行うことなく、スリット４１ａを
通過する光ビームの光量においてＰＭ変調およびＰＷＭ
変調を行うができ、感光ドラムＤに走査される光ビーム
の光量において面積階調若しくは時間変調を得ることが
できる。

【００４４】さらに、本実施形態ではＤＭＤ２０とシリ
ンドリカルレンズ４０の間の光路上にスリット４１を配
設しているので、適用される光学機器の走査光学系の光
学特性に応じて走査ビームの整形が必要な場合に有効で
ある。

【００４５】本発明の第１および２実施形態の変形例と
して、ＤＭＤ２０の代わりに図１３〜図１６に示す回折
形光変調素子２００を用いてもよい。この回折形光変調
素子２００を用いる場合、感光ドラムＤに走査される光
通信のために用いられる光は単色光であり、例えば赤外
光である。回折形光変調素子２００は、ＤＭＤ２０（図
１参照）に代えて設けられ、その他の構成は第１若しく
は第２実施形態と同様である。

【００４６】回折形光変調素子２００は多数の梁部材２
０１を有する。梁部材２０１は例えば窒化珪素から成
り、幅が１．０〜１．５μｍ、長さが１５μｍ〜１２０
μｍの薄い平板状の部材である。梁部材２０１の表面に
は、例えばアルミニウムの薄膜２０２がコーティングさ
れ、ミラー面になっている。各梁部材２０１の両端は基
板２０３の上に固定されたスペーサ２０４によって支持
されている。スペーサ２０４は例えば二酸化珪素から成
る。各梁部材２０１は相互に並行に配設され、隣接する
梁部材２０１間の間隔は、梁部材２０１の幅に略等し
い。

【００４７】梁部材２０１の表面（すなわち薄膜２０２
の裏面）と基板２０３の表面との間の距離は、この回折
形光変調素子２００に照射される光の波長（λ）の１／
２である。また梁部材２０１の板厚は、その波長の１／
４である。

【００４８】梁部材２０１と基板２０３の間に電圧が印
加されていないとき、図１３および図１４に示されるよ
うに、梁部材２０１は基板２０３に平行であり、梁部材
２０１の表面と基板２０３の間はλ／２だけ離れてい
る。この状態では、基板２０３に対して照射された波長
λの単色光は、回折作用によって反射される（オン状
態）。これに対し、梁部材２０１と基板２０３の間に電
圧が印可されているとき、図１５および図１６に示され
るように、梁部材２０１はその裏面が基板２０３に密着
するように撓み、梁部材２０１の表面と基板２０３の距
離はλ／４になる。この状態では、基板２０３に対する
入射光と反射光が打消しあい、反射光は存在しない（オ
フ状態）。

【００４９】このように、光の回折作用によってオン状
態またはオフ状態に定められる回折形光変調素子２００
を用いているため、光源として単色光を用いる点を除け
ば第１若しくは第２の実施形態と作用は同じであり、同
等な効果が得られる。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、レーザ
プリンタ等において光源から出射された光ビームを簡易
に変調する装置を提供することを目的としている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態が適用されるレーザプリ
ンタの構成の概略図である。

【図２】第１実施形態のブロック図である。

【図３】ＤＭＤを模式的に示す図である。

【図４】マイクロミラーを駆動するための構成を概念的
に示す図である。

【図５】マイクロミラーに入射した光の反射状態を示す
図である。

【図６】ＰＭ変調を行う場合のマイクロミラーの駆動信
号の波形を示す図である。

【図７】ＰＷＭ変調を行う場合のマイクロミラーの駆動
信号の波形を示す図である。

【図８】本発明の第２実施形態が適用されるレーザプリ
ンタの構成の概略図である。

【図９】スリット板の正面図である。

【図１０】スリットを通過する光ビームの状態を概念的
に示す図である。

【図１１】一部のマイクロミラーがオフ状態の場合にス
リットを通過する光ビームの状態を概念的に示す図であ
る。

【図１２】図１２で示す状態よりさらに多数のマイクロ
ミラーがオフ状態の場合にスリットを通過する光ビーム
の状態を概念的に示す図である。

【図１３】オン状態にある回折形光変調素子を、梁部材
に垂直な面で切断して示す断面図である。

【図１４】図１３に示される回折形光変調素子の側面図
である。

【図１５】オフ状態にある回折形光変調素子を梁部材に
垂直な面で切断して示す断面図である。

【図１６】図１５に示される回折形光変調素子の側面図
である。

【符号の説明】１１レーザダイオード２０ＤＭＤ２１マイクロミラー３０コリメートレンズ４０シリンドリカルレンズ４１スリット板４２遮光板５０ポリゴンミラー６０ｆθレンズ２００回折形光変調素子Ｄ感光ドラム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者吉成隆明東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内 (72)発明者根岸清東京都板橋区前野町２丁目36番９号旭光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から出射された光ビームを光偏向器
により偏向させて走査させることにより所定の情報を感
光部材に書き込む光走査装置において、前記光源と前記
光偏向器の間の前記光ビームの光路上に、入射光を第１
の方向に反射させるオン状態と第２の方向に反射させる
オフ状態とを選択的に設定可能な複数の光反射要素を有
する光反射手段を配設することにより、前記光ビームの
強度を変調することを特徴とする光ビーム変調装置。
【請求項２】前記光源と前記光偏向器の間に配設され
前記感光部材に照射される前記光ビームの径を規定する
スリットを備え、前記光反射手段が前記スリットと前記
光源との間の前記光ビームの光路上に配設されることを
特徴とする請求項１に記載の光ビーム変調装置。
【請求項３】前記第１の方向が前記スリットに導かれ
る方向であることを特徴とする請求項２に記載の光ビー
ム変調装置。
【請求項４】前記第２の方向に遮光部材が配設されて
いることを特徴とする請求項３に記載の光ビーム変調装
置。
【請求項５】前記光反射手段において、オン状態の前
記光反射要素の数とオフ状態の前記光反射要素の数を変
えることにより前記光ビームの光量を変調することを特
徴とする請求項１に記載の光ビーム変調装置。
【請求項６】前記光反射手段において、前記光反射要
素のオン状態もしくはオフ状態の時間を変えることによ
り前記光ビームの照射時間を変調することを特徴とする
請求項１に記載の光ビーム変調装置。
【請求項７】すべての前記光反射要素のオン状態もし
くはオフ状態の時間を同期をとって変えることを特徴と
する請求項６に記載の光ビーム変調装置。
【請求項８】前記光反射手段において、オン状態の前
記光反射要素の数とオフ状態の前記光反射要素の数を変
えるとともに、各光反射要素のオン状態もしくはオフ状
態の時間を変えることにより前記光ビームの強度を変調
することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム変調装
置。
【請求項９】前記光反射要素が静電気力によって傾斜
角を変化させることによりオン状態またはオフ状態に定
められるミラー要素であることを特徴とする請求項１に
記載の光ビーム変調装置。
【請求項１０】前記光反射要素が光の回折作用によっ
てオン状態またはオフ状態に定められる回折形光変調素
子であることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム変
調装置。
【請求項１１】前記光偏向器がレーザプリンタのポリ
ゴンミラーであることを特徴とする請求項１に記載の光
ビーム変調装置。
【請求項１２】前記光源がレーザダイオードであるこ
とを特徴とする請求項１１に記載の光ビーム変調装置。
【請求項１３】前記光源がガスレーザであることを特
徴とする請求１１に記載の光ビーム変調装置。
【請求項１４】光源から出射され被照射物へ導かれる
光ビームの前記光源と前記被照射物との間の光路上に、
入射光を所定の方向に反射させるオン状態と反射させな
いオフ状態とを選択的に設定可能な複数の光反射要素を
有する光反射手段を配設することにより、前記被照射物
に照射される前記光ビームの強度を変調することを特徴
とする光ビーム変調装置。