JPH116973A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPH116973A
JPH116973A JP9158629A JP15862997A JPH116973A JP H116973 A JPH116973 A JP H116973A JP 9158629 A JP9158629 A JP 9158629A JP 15862997 A JP15862997 A JP 15862997A JP H116973 A JPH116973 A JP H116973A
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JP
Japan
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polygon mirror
polygon
laser beam
mirrors
optical scanning
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JP9158629A
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English (en)
Inventor
Masataka Nishiyama
政孝 西山
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Pentax Corp
Original Assignee
Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ポリゴンミラーの走査効率が高い光走査装置
を得る。 【構成】 複数枚のポリゴンミラーをその周囲の反射面
の位相を異ならせて複数枚重ねて回転駆動し、レーザ光
源からのレーザビームを光偏向器を用いてこの複数枚の
ポリゴンミラーに交互に(順次)与え、各ポリゴンミラ
ーからの反射ビームを、ビーム合成器を用いて再び単一
の主走査平面上に出射させるようにした光走査装置。一
枚のポリゴンミラーの反射面の周辺部で反射が生じる場
合(レーザビームが無駄になる場合)には、その無駄に
なるレーザビームを別のポリゴンミラーの反射面の中央
部に照射することにより、無駄をなくし、走査効率の向
上を図ったものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ポリゴンミラーを用いた光走査
装置に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】ポリゴンミラーは、周知の
ように、その周囲に均等に分割された複数面(通常6面
または8面)の反射面を有する。このポリゴンミラーに
レーザビームを照射しながら回転駆動することにより、
レーザビームは主走査平面内で走査される。この光走査
装置は、例えばレーザビームを描画情報に応じてオンオ
フ変調するレーザビームプリンタに広く用いられている
が、レーザ光源から出射するレーザビームのうち、実際
に描画面(感光体ドラム)に達するレーザビームは、ポ
リゴンミラーの回転角度の45%程度に過ぎない。つま
り、ポリゴンミラーが回転するとき、各反射面での反射
ビームは、その中央部分での反射ビームのみが描画面に
達し、周辺部での反射ビームは描画面に達しない無駄な
光となる。一方、印字スピード向上の要求は、留まると
ころがないため、ポリゴンミラーの回転数は増加し続け
ているが、この走査効率(有効に利用されるポリゴンミ
ラーの回転角度/360°)の悪さを改善できれば、よ
り一層の印字スピードの向上ができる。逆に、ポリゴン
ミラーの回転数が低くても、走査効率が高ければ、印字
スピードを向上させることができる。
【0003】
【発明の目的】本発明は、ポリゴンミラーを用いた光走
査装置であって、走査効率を飛躍的に向上させることが
できる光走査装置を得ることを目的とする。
【0004】
【発明の概要】本発明は、複数枚のポリゴンミラーをそ
の周囲の反射面の位相を異ならせて複数枚重ねて回転駆
動し、レーザ光源からのレーザビームを光偏向器を用い
てこの複数枚のポリゴンミラーに交互に(順次)与え、
各ポリゴンミラーからの反射ビームを、ビーム合成器を
用いて再び単一の主走査平面上に出射させれば、走査効
率を向上させることができるとの着想に基づいてなされ
たものである。つまり、一枚のポリゴンミラーの反射面
の周辺部で反射が生じる場合(レーザビームが無駄にな
る場合)には、その無駄になるレーザビームを別のポリ
ゴンミラーの反射面の中央部に照射することにより、無
駄をなくし、走査効率の向上を図ったものである。
【0005】すなわち本発明の光走査装置は、軸方向位
置及び周囲の反射面の位相を異ならせて同軸の回転軸に
固定した複数枚のポリゴンミラーを有し、該回転軸を回
転駆動する複ポリゴンミラー装置;レーザ光源からのレ
ーザビームを、この複ポリゴンミラー装置の回転軸の回
転位相に応じ、複数枚のポリゴンミラーに順次偏向して
与える光偏向器;複ポリゴンミラー装置の複数枚のポリ
ゴンミラーからの反射レーザビームを単一の主走査平面
上に出射するビーム合成器;及びこのビーム合成器で合
成されたレーザビームを描画面に集光させるfθレン
ズ;を備えたことを特徴としている。
【0006】光偏向器は、具体的にはガルバノミラーか
ら構成することができ、ビーム合成器は、ビーム合成プ
リズムから構成することができる。複ポリゴンミラー装
置は、理論的には、ポリゴンミラーをa枚とし、その反
射面数をnとすると、a枚のポリゴンミラーの反射面間
の位相をそれぞれ、360°/a・nだけ異ならせると
よいが、枚数は、2ないし3枚とするのが実際的であ
る。
【0007】
【発明の実施の形態】図1は、本発明による光走査装置
の展開図である。レーザ光源11からのレーザビーム
は、コリメータレンズ12によって平行光束とされ、シ
リンドリカルレンズ13、ガルバノミラー14を介して
複ポリゴンミラー装置20に入射する。シリンドリカル
レンズ13は、コリメータレンズ12から出た平行光束
を複ポリゴンミラー装置20による主走査方向に長い線
像として、該複ポリゴンミラー装置20の近傍に一旦結
像させる。
【0008】複ポリゴンミラー装置20は、図2ないし
図5に示すように、同一形状の第1ポリゴンミラー21
と第2ポリゴンミラー22を軸方向位置及び位相を異な
らせて回転軸23に固定したもので、回転軸23はモー
タ24によって回転駆動される。第1ポリゴンミラー2
1、第2ポリゴンミラー22はそれぞれその周囲に、均
等な6面の反射面21a、22aを有しており、両者の
位相は30°異なっている。すなわち、ポリゴンミラー
の枚数a=2、反射面数n=6であるから、第1のポリ
ゴンミラー21の反射面21aと第2のポリゴンミラー
22の反射面22aとの間の位相のずれは、360°/
a・n=30°に設定されている。第1ポリゴンミラー
21と第2ポリゴンミラー22の接合面には、図5に示
すように、両者を位相設定後に接着するための接着剤溝
25を形成することができる。
【0009】ガルバノミラー14は、シリンドリカルレ
ンズ13から出たレーザビームを、第1、第2のポリゴ
ンミラー21、22の回転位相に応じて、第1または第
2のポリゴンミラー21、22に順次偏向して与えるも
のである。ガルバノミラー14は、図2に示すように、
往復揺動軸14aに反射ミラー14bを固定し、この往
復揺動軸14a(反射ミラー14b)をアクチュエータ
14cで往復駆動することにより、シリンドリカルレン
ズ13から出たレーザビームを第1、第2のポリゴンミ
ラー21、22に交互に択一して与える。具体的には、
複ポリゴンミラー装置20を平面的に見たとき、第1ポ
リゴンミラー21の反射面21aの周辺部にレーザビー
ムが入射するときには、ガルバノミラー14により第2
ポリゴンミラー22の反射面22aの中心部にレーザビ
ームを入射させ、同様に、複ポリゴンミラー装置20を
平面的に見て第2ポリゴンミラー22の反射面22aの
周辺部にレーザビームが入射するときには、ガルバノミ
ラー14により第1ポリゴンミラー21の反射面21a
の中心部にレーザビームを入射させる。反射面21aま
たは反射面22aの『周辺部』とは、該周辺部での反射
光が描画面に届かない位置であり、同『中心部』とは、
同中心部での反射光が描画面に届く位置である。
【0010】複ポリゴンミラー装置20の後方には、ビ
ーム合成プリズム15が位置している。このビーム合成
プリズム15は、回転軸23の回転によって、反射面2
1aまたは反射面22aの上記『中心部』での反射光が
走査される範囲を少なくともカバーする、図1の紙面と
直交する方向に長い形状を有する。このビーム合成プリ
ズム15は、第1のポリゴンミラー21の反射面21a
からの反射ビームを反射する第1、第2の反射面15
a、15bを有し、反射面15bからの反射走査ビーム
は、主走査平面Y(図1の紙面に垂直な平面)上に走査
される。また、ビーム合成プリズム15は、第2のポリ
ゴンミラー22の反射面22aからの反射ビームを反射
する第3の反射面15cと半透過面15dを有し、半透
過面15dからの反射走査ビームは、同じ主走査平面Y
上に走査される。半透過面15dは、第1ポリゴンミラ
ー21の反射面21aでの反射ビームは透過させ、第2
ポリゴンミラー22の反射面22aでの反射ビームは反
射させる面である。このような半透過面は、例えば全誘
電体無偏光コーティングによって得られる。
【0011】主走査平面Y上には、周知のfθレンズ1
6が位置し、このfθレンズ16の後方に感光体ドラム
(描画面)17が位置している。
【0012】上記構成の本光走査装置は従って、レーザ
光源11、ガルバノミラー14、複ポリゴンミラー装置
20及び感光体ドラム17を駆動することにより、次の
ように、感光体ドラム17上に描画情報を描くことがで
きる。すなわち、前述のように、ガルバノミラー14
は、複ポリゴンミラー装置20の第1、第2のポリゴン
ミラー21、22の回転位相に応じて駆動され、複ポリ
ゴンミラー装置20を平面的に見たとき、第1ポリゴン
ミラー21の反射面21aの周辺部にレーザビームが入
射するときには、第2ポリゴンミラー22の反射面22
aの中心部にレーザビームを入射させ、複ポリゴンミラ
ー装置20を平面的に見て第2ポリゴンミラー22の反
射面22aの周辺部にレーザビームが入射するときに
は、第1ポリゴンミラー21の反射面21aの中心部に
レーザビームを入射させるように、往復駆動される。そ
の結果、反射面21a、22aにはそれぞれ、その中心
部にはレーザビームが入射するのに対し、周辺部には、
レーザビームが入射しない。そして、第1ポリゴンミラ
ー21の反射面21aでの反射ビームは、ビーム合成プ
リズム15の反射面15a、15bを介して主走査平面
Y上に走査され、第2ポリゴンミラー22の反射面22
aでの反射ビームは、ビーム合成プリズム15の反射面
15c、15dを介して同様に主走査平面Y上に走査さ
れる。この反射面21aでの反射ビームと反射面22a
での反射ビームとは、必ず時間的にずれて主走査平面Y
上に走査され、fθレンズ16を介して、感光体ドラム
17上に走査される。
【0013】描画情報に基づくレーザ光源11のオンオ
フ変調は、従来装置と全く同様に、例えばfθレンズ1
6の後方の感光体ドラム17との非干渉位置に配置した
描画位置制御用のビームディテクタ(図示せず)が、反
射面21aからの反射ビーム、及び同反射面22aから
の反射ビームを検出するタイミングに合わせて、制御す
ることができる。
【0014】以上は、ポリゴンミラーが2枚、反射面数
が6面の場合に本発明を適用したものであるが、3枚以
上、異なる反射面数のポリゴンミラーの組み合わせにも
本発明は理論的に適用できる。
【0015】
【発明の効果】本発明によれば、走査効率が高い光走査
装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による光走査装置の一実施形態を示す光
路図である。
【図2】図1の装置のガルバノミラーと二重複ポリゴン
ミラー装置部分の具体的構成例を示す斜視図である。
【図3】図2の二重複ポリゴンミラー装置の正面図であ
る。
【図4】同平面図である。
【図5】同二重ポリゴンミラーの拡大断面図である。
【符号の説明】
11 レーザ光源 12 コリメータレンズ 13 シリンドリカルレンズ 14 ガルバノミラー(光偏向器) 15 ビーム合成プリズム(ビーム合成器) 16 fθレンズ 17 感光体ドラム(描画面) 20 複ポリゴンミラー装置 21 第1ポリゴンミラー 22 第2ポリゴンミラー 21a 22a 反射面 23 回転軸 24 モータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軸方向位置及び周囲の反射面の位相を異
    ならせて同軸の回転軸に固定した複数枚のポリゴンミラ
    ーを有し、該回転軸を回転駆動する複ポリゴンミラー装
    置;レーザ光源からのレーザビームを、この複ポリゴン
    ミラー装置の回転軸の回転位相に応じ、上記複数枚のポ
    リゴンミラーに順次偏向して与える光偏向器;上記複ポ
    リゴンミラー装置の複数枚のポリゴンミラーからの反射
    レーザビームを単一の主走査平面上に出射するビーム合
    成器;及びこのビーム合成器で合成されたレーザビーム
    を描画面に集光させるfθレンズ;を備えたことを特徴
    とする光走査装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の光走査装置において、上
    記光偏向器はガルバノミラーである光走査装置。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の光走査装置にお
    いて、上記ビーム合成器はビーム合成プリズムである光
    走査装置。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
    光走査装置において、複ポリゴンミラー装置のポリゴン
    ミラーは、a枚備えられ、その反射面数をnとしたと
    き、a枚のポリゴンミラーの反射面間の位相はそれぞ
    れ、360°/a・nだけ異なっている光走査装置。
JP9158629A 1997-06-16 1997-06-16 光走査装置 Pending JPH116973A (ja)

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