JPS58207021A - 光走査装置 - Google Patents

光走査装置

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JPS58207021A
JPS58207021A JP57090328A JP9032882A JPS58207021A JP S58207021 A JPS58207021 A JP S58207021A JP 57090328 A JP57090328 A JP 57090328A JP 9032882 A JP9032882 A JP 9032882A JP S58207021 A JPS58207021 A JP S58207021A
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JP
Japan
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path switching
optical path
optical
switching mirror
image
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JP57090328A
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English (en)
Inventor
Takeshi Baba
健 馬場
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Canon Inc
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Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Laser Beam Printer (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
  • Exposure Or Original Feeding In Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 走査媒体を有する光走査装置に関するものである。
第1図は従来のカラー複写機の構成図であり、lc.l
m.ly、1bは被走査媒体である感光体トラムであり
、それぞれシアン,マゼンタ、イエロー,ブランクの各
色に対応した画像情報を記録する。レーザー光源2から
発せられ、記録すべき情作を伝達する担体としてのレー
ザー光から成る光栄Lは、例えば回転多面鏡から成る偏
向器3により図面と垂直方向に偏向され、偏向ミラー4
、結像レンズ5を介して光束りの偏向面内tこ回転軸6
を有する光路切換ミラー7に入射される。
この光路切換ミラー7に入射した光栄りは、光路切換ミ
ラー7の回転軸6の廻りの予め定められた回転角θ=θ
工に従って、先ず感光体ドラムlcを選択し、偏向ミラ
ー8Cを経由してシアンの画像情報を感光体ドラムlc
上に記録する。記録された情報は現像器9Cによりシア
ンに着色され。
プリン14べき紙lOに転写される。次に、光路!、l
】換ミラー7の回転角をθ=02に切変え、感光体ドラ
ム1mを選択し、マゼンタの画像情報を感光体ドラム1
mに記録し、現像器9mによりマゼンタに着色後に紙1
0に転写する。これらのlIi!l稈を順次にイエロー
、ブラ・ンクについても繰り収えすど、1枚のカラープ
リントか得られる。
光路切換ミラー7と各感光体ドラムlc、1m、1y、
1bとの間にそれぞれ配置された偏向ミラー8C18m
、8y、8bは、光路切換ミラー7と各感光体ドラム1
c、*・・間の光路長かq−いに等距離となるようにそ
の位置か定められ、光栄りは結像レンズ5の作用により
光路切換ミラー7の回転角θ=01、θ2、θ3.04
番こ応じて、各感光体ドラムlc、・・・Lに点像とし
て結像されるようになっている。しかし、記述のように
ネ’LI数個の感光体ドラムIC1・・・を用1.Xる
場合の間顕点は、色ずれの除去が困難なことである。即
ち、同一画像の4色の情報番こ対応する4本ノシアン、
マゼンタ、イエロー、ブラ・ンクの走査線は、紙10の
同一位置に転写されねばならなしまために、各色の走査
線を各感光体ドラムlc、・・・・1−の所定の同一位
置に結像する必要力ζある。また、第1図に示すような
配置番こおl、)てit、光路!、IJ換ミラー7と各
感光体ドラムlc、・・・間の光路長は、少なくとも隣
り合う感光体ド′ラムlc、・・・間の距離、例えば1
00mm程度以上にしなければ機械的な□配置が困難で
ある。このとき、走査線を副走査方向に±iopmの位
置$h度で描くtこは、光路切換ミラー7の回転角Oを
Δθ=±lO秒程度の回転角精度で切換える必・要力ζ
あるが、このような厳しい精度の実現は極めて難しい。
なお、前述の副走査方向とは、偏向器3により偏向され
た光栄りが、各感光体ドラムlc、・・・−ヒを移動す
る主走査方向と直交する方向であり、第1図においては
各感光体ドラムlc、  ・・・の回転方向である。一
般に、主走査方向の走査線の位置ずれは、各感光体ドラ
ム1c、参・・の近傍に走査される光束を検出する光検
出器を配置して、画像情報の記録開始タイミングを決定
することにより容易に除去できるものである。
本発明の(」的は、前述した光路切換ミラーの回転角O
の必要とする回転角精度を光学的手段により緩和できる
ようにし、副走査方向に走査線のイ<t4ずれのない光
走査装置を提供することにあり、その要旨は、光源と、
光源の発する光束を偏向する偏向器と、偏向された光束
により走査される複数個の被走査媒体と、前記偏向器に
よる光束の偏向面内に回転軸を有し、該回転軸の廻りの
回転角に従って48記複数個の被走査媒体の1つを選択
する光路切換ミラーと、前記偏向器と光路切換ミラーの
門に配された第1の光学系と、前記光路切換ミラーと複
数個の被走査媒体のそれぞれの間番こ配された複数個の
第2の光学系とから成り、前記第1の光学系は偏向され
た光栄を前記光路切換ミラーの回転軸りに結像し、前記
第2の光学系は前記結像光を光路切換ミラーにより選択
された被走査媒体に点像として結像するようにしたこと
を特徴とするものである。
本発明を第2図以下に図示の実施例に基づし)て詳細に
説明する。なお、ここで第1図と同一の符号は同一の部
材を示すものとする。
第2図において第1図に示した従来例と異なる点は、偏
向された光栄りを感光体ドラムIC1・・・1−に結像
する結像レンズ5の代りに、第1の光学系11が設けら
れていることと、光路切換ミラー7と各感光体ドラムI
C21m、1y・ 1bとの間に、第2の光学系12c
、12m、12V、12bかそれぞれ配置されているこ
とである。第1の光学系11は偏向された光束りを光路
切換ミラー7の回転軸6上に点像として結像する機能を
有し、第2の光学系12C,φ・・は第1の光学系11
により回転軸6Lに結像された点像を、感光体ドラム1
c、拳−・上に点像として結像する機能を持っている。
このような配置においては、光路切換ミラー7の回転軸
6から射出された光束りは、光路切換ミラー7の回転角
θの精度に大きく依存されることなく1選択された感光
体ドラムlc、・・・の同一個所に結像する。従って、
光路切換ミラー7の回転角θの必要とする回転角精度Δ
θは著しく緩和されることになる。
第3図は本発明の詳細な説明図であり、偏向面と直交す
る面から成るxy座標系を示し、第2の光学系12の光
軸をx軸、このx軸と第1の光学系11の光軸2との交
点、即ち原点をO,x軸と光軸2とのなす角度を20゜
・、第1の光学系llにより形成される線像の図面との
交点をP、光路切換ミラー7の回転軸6との交点をQ、
x軸から測定した光路切換ミラー7の回転角をθ、点P
の光路切換ミラー7に対する鏡像を点P′とする。この
とき、これらの点Q、Pの座標をそれぞれ(Xo 、’
Vo)、(X+、V+)とすると、Pの鏡像P′のy座
標y′は、 V’ = Vo + cos2θ@(y+  yo)+
   5in2  θ ・  (xo  −X+  )
      ・ (1)となり、感光体ドラム1]−の
走査線は、第2の光学系12の結像倍率をβとすると、
x軸より副走査方向にp=βy′だけ離れた位置に形成
される。
従って、光路切換ミラー7の切換時に、点Q(Xo、’
10)に生ずる誤差をそれぞれΔXo。
ΔVo、光路切換ミラー7の回転角θをθ−θ0±Δθ
とすると、光路切換ミラー7を切換えたときの走査線の
副走査方向の位置精度Δpは、Δp=β”2sinθo
・ (Δy6  sinθ0+Δxocosθ0) 一2βΔ0 (sin20 o・ (’/+−yo)+
  cos2θ0・ (X+  Xo)l   11(
2)と表わせる。ここで、この(2)式において81項
を、 Δq=2sinθ0 (Δy6  sinθ0+Δxo
  cosθ。) とすると、Δqは光路切換ミラー7の切換時の回転軸6
のがたに起因するものであって、適当な回転機構により
Δq=±5gm程度に納めることができる。また、第2
項において、J=(x+2十yI2)2とすると、ρは
点Qと点2間の距離であり、このgは第1の光学系11
の副走査方向の像面彎曲で決まる−であって、ρ=±2
mm程度に設計がOf能である。
点Qの座標(Xo、Yo)は、光路切換ミラー7の位置
精度で決まる敬であり、適当な調撃によってρに比べて
十分小さくできる。ここで、Y+=Rsin2θo +
 Xl =jl  cos2θ0の関係があるので、走
査線位置精度のΔpと光路切換ミラー7の回転角Δθと
の関係は、 Δpニー 2βρΔ0+βΔq と表すことができる。
第2の光学系12として、正立等倍の分布屈折率を有す
るレンズアレイを用いたとき番こtヨβ=1となる。な
お、このようなレンズアレイを用し)るときには、第1
の光学系11をフレネルレンズ等によりテレセントリッ
ク光学系にしてお(すti、レンズアレイによるブイネ
・ンテイングを除去することができる。
Δq=t5pm、  fl=f2+nm、β=1とする
とき、走査線の副走査方向の位置精度Δpを±10#L
mにするには、回転角θの回転角精度ΔθtよWJ4分
程度になる。即ち、回転角0の精度Δθtよ、本′夫施
例により従来の20倍以上に緩和されることが判る。
゛ 第4図は本発明の他の実施例を示し、第2図と異な
る点は、第1の光学系11’は偏向された光束を光路り
j換ミラー7の回転軸6−L番こ、回転軸6カ向に長い
線像として結像するようになってuする。また、第2の
光学系12c’、  ・・・t−h、この線像を感光体
ドラムlc、・・・hfと点像として結像する例えばシ
リンドリカルレンズを、副走査方向に屈絣力を有するよ
うに配置すること(こより構成されている。
このときの走査線の副走査方向の位置精度Δpと゛、光
路切換ミラーの回転角θの回転角精度Δθの間には、第
2図の場合と同様に、 Δp=−2β′ρΔθ+β′Δq なる関係がある。ここでρ、Δqは前述した通りであり
、β′は回転軸6と感光体ドラムlc、拳舎・間のシリ
ンドリカルレンズによる副走査方向の結像倍率である。
この実施例においては、シリンドリカルレンズによる像
面彎曲を除去するために、第2の光学系12c’、・・
・は感光体ドラムIC1・・・にできるだけ接近させて
配置することが望ましく、β′は低倍率であることが好
適である。
例えば、β’=−115、り=±2■、Δq=±5gm
とすると、Δp=±logmの条件を満たすには、Δθ
=i=40分となり、回転角精度Δθは従来の200倍
以−1;に緩和される。
第5図(a) 、 (b)は第4図の実施例における第
1の光学系11’の一例を示すものであり、13はシリ
ンドリカルレンズであり、(a)に示すようにレーザー
光11.2からの平行光として射出される光束りを偏向
器3の偏向反射面の近傍に、偏向器3の偏向面内に横た
わる線像として結像する機能をイ1している。また、1
4は球面レンズ、15は1・−リンク面を有するレンズ
であって、これらは偏向面内においては平行光束を感光
体ドラムlC1・φ・l−に結像するようになっている
。−力、光軸を含み偏向面と県直な面内においては、第
5図(b)に示すように偏向器3の偏向反射面と偏向面
との交点と、光路切換ミラー7の回転軸6とが共役関係
になるようにされている。このようなレンズ14.15
の設計は、基本的には特開昭56−36622号公報に
示される方法により行つことかできる。第1の光学系1
1′としてこのようなレンズ光学系を用いることにより
、偏向器3の偏向反射面の倒□・れがあっても、光束は
常に回転軸6I、に結像されることになる。従って、偏
向及射面の倒れによる走査線の副走査方向との位置すれ
と、光路切換ミラー7の回転角の誤差による走査線の位
置ずれを同時に除去することが可能となる。
に述のように本発明に係る光走査装置によれば、第1、
第2の光学系を設けることにより、光路切換ミラーの回
転角精度を著しく緩和することが可能となり、走査線の
位置ずれのないカラープリントが得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光走査装置の構成図、第2図以下は本発
明に係る光走査装置の実施例を示し、第2図はその構成
図、第3図面の簡単な説明図、第4図は他の実施例の構
成図、第5図(a)は第4図の実施例における第1の光
学系の偏向面と平行な面における構成図、(b)は第1
の光学系の偏向面と垂直な面における構成図である。 符号lは感光体ドラム、2はレーザー光源、3は偏向器
、6は回転軸、7は光路切換ミラー、11.11’は第
1の光学系、12.12’は第2の光学系である。 lI4図 115wJ +b>

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 光源と、光源の発する光束を偏向する偏向器と、
    偏向された光束により走査される複数個の被走査媒体と
    、前記偏向器による光栄の偏向面内に回転軸を有し、該
    回転軸の廻りの回転角に従って前記複数個の被走査媒体
    の1つを選択する光路切換ミラーと、前記偏向器と光路
    切換ミラーの間に配された第1の光学系と、前記光路切
    換ミラーと複数個の被走査媒体のそれぞれの間に配され
    た複数個の第2の光学系とから成り、前記第1の光学系
    は偏向された光栄を前記光路切換ミラーの回転軸1−に
    結像し、前記第2の光学系は前記結像光を光路νJ換ミ
    ラーにより選択された被走査媒体に点像として結像する
    ようにしたことを特徴とする光走査装置。 2、 前記第1の光学系により光路切換ミラーの回転軸
    1−に結像された結像光が、点像となるようにした特許
    請求の範囲第1項記載の光走査装置。 3、 前記第1の光学系により光路切換ミラーの回転軸
    1−に結像された結像光が、回転軸方向に長い光像とな
    るようにした特許請求の範囲第1項記載の光走査装置。 4 前記被走査媒体を感光体ドラムとする特許請求の範
    囲:JS1項記載の光走査装置。
JP57090328A 1982-05-26 1982-05-26 光走査装置 Pending JPS58207021A (ja)

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Cited By (7)

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