JPS5898723A - レ−ザ−ビ−ム走査光学系 - Google Patents
レ−ザ−ビ−ム走査光学系Info
- Publication number
- JPS5898723A JPS5898723A JP19730381A JP19730381A JPS5898723A JP S5898723 A JPS5898723 A JP S5898723A JP 19730381 A JP19730381 A JP 19730381A JP 19730381 A JP19730381 A JP 19730381A JP S5898723 A JPS5898723 A JP S5898723A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- beam diameter
- aom
- optical system
- scanning direction
- laser beam
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/29—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the position or the direction of light beams, i.e. deflection
- G02F1/33—Acousto-optical deflection devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lasers (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はレーザービーム走査光学系に関するものである
。
。
本♀明が適用される具体的装置としてはレーザープリン
タやレーザープリンタ及びこ扛らの応用機器が挙げら几
る。
タやレーザープリンタ及びこ扛らの応用機器が挙げら几
る。
先ず、従来のレーザービ・＝ム走査光学系の一例を説明
する。第１図において、符号１はレーザー光源、符号２
は変調光学系、符号３はは音響光学光繋調器（以下ＡＯ
Ｍという）、符号３ａはトランスジー−サ、符号４は機
械的変向器の一例としての回転多面鏡、符号５はｆθレ
イズ、符号６は感光体ドラム、符号７は同期検知器をそ
れぞれ示している。
する。第１図において、符号１はレーザー光源、符号２
は変調光学系、符号３はは音響光学光繋調器（以下ＡＯ
Ｍという）、符号３ａはトランスジー−サ、符号４は機
械的変向器の一例としての回転多面鏡、符号５はｆθレ
イズ、符号６は感光体ドラム、符号７は同期検知器をそ
れぞれ示している。
この゛ようなレーザービーム走査光学系において、ＡＯ
Ｍ ３で変調さｎたビームＬｂｌｉ回転多面鏡４で連続
的に反射させ、その反射光をｆθレンズ５を経て感光体
ドラム６上に走査して画信号に従う静電潜像を形成して
いる。例えばｒＡＪという文字の静電潜像を形成する場
合、第２図に示すように、回転多面鏡の回転とともにビ
ームは主走査方向（Ｚ軸方向）に走査さｎる・と同時に
、感光体ドラム６の回転とともに副走査方向（Ｙ軸方向
）に１ピツチずつ相対的に送られ、このような２種の走
査により感光体ドラムの面全体が走査される。
Ｍ ３で変調さｎたビームＬｂｌｉ回転多面鏡４で連続
的に反射させ、その反射光をｆθレンズ５を経て感光体
ドラム６上に走査して画信号に従う静電潜像を形成して
いる。例えばｒＡＪという文字の静電潜像を形成する場
合、第２図に示すように、回転多面鏡の回転とともにビ
ームは主走査方向（Ｚ軸方向）に走査さｎる・と同時に
、感光体ドラム６の回転とともに副走査方向（Ｙ軸方向
）に１ピツチずつ相対的に送られ、このような２種の走
査により感光体ドラムの面全体が走査される。
ところが、この場合、回転多面鏡４の動作時における面
倒ｎによるピッチむらの影響はまぬがｎない。すなわち
、回転多面鏡４の各鏡面相互の微小な面倒れ誤差が上記
副走査方向のピッチを不揃いにし、そのために、画像上
に黒いすじや、白いすじを生じてしまうのである。この
ような悪影響を回避するには感光体へ照射されるビーム
について、第３図に示す如く走査軌跡同士が一部重なシ
合うようにすｎばよいのである。、 しかし、その場合において、仮に、単にビームスポット
の径を犬すくシて重なり合うようにしても画質の向上と
いう意味では良い結果を得ることができない。何故なら
ば、・ビームスポットを単に全体向に大キくシ友だけで
は上記回転多面鏡の面倒ｎによるピッチむらは解消でき
たとしても、主走査方向でのビームスポット径も大きく
なっているので結果として画素も犬さくなったことにな
り、解像度が低下するからである、。
倒ｎによるピッチむらの影響はまぬがｎない。すなわち
、回転多面鏡４の各鏡面相互の微小な面倒れ誤差が上記
副走査方向のピッチを不揃いにし、そのために、画像上
に黒いすじや、白いすじを生じてしまうのである。この
ような悪影響を回避するには感光体へ照射されるビーム
について、第３図に示す如く走査軌跡同士が一部重なシ
合うようにすｎばよいのである。、 しかし、その場合において、仮に、単にビームスポット
の径を犬すくシて重なり合うようにしても画質の向上と
いう意味では良い結果を得ることができない。何故なら
ば、・ビームスポットを単に全体向に大キくシ友だけで
は上記回転多面鏡の面倒ｎによるピッチむらは解消でき
たとしても、主走査方向でのビームスポット径も大きく
なっているので結果として画素も犬さくなったことにな
り、解像度が低下するからである、。
この−ような関係で、ビームスポット形状についても検
討が加えられ、第３図に示す如く、主走委方向の径に比
べて副走査方向の径が大きい形状のビームスポットによ
る楕円を感光体上に形成して上記ピッチむらの問題と画
素の大きさに係る問題を回避して画質の向上を図ってい
る。
討が加えられ、第３図に示す如く、主走委方向の径に比
べて副走査方向の径が大きい形状のビームスポットによ
る楕円を感光体上に形成して上記ピッチむらの問題と画
素の大きさに係る問題を回避して画質の向上を図ってい
る。
ところで上記の如く、感光体上にて副走査方向（Ｙ軸方
向）に細長い形状のビームスポットを形成するためには
、第４図に示す如く、回転多面鏡上では逆にＹ軸と直交
するＸ軸方向に細長い楕円ビームとなっていなければな
らない。
向）に細長い形状のビームスポットを形成するためには
、第４図に示す如く、回転多面鏡上では逆にＹ軸と直交
するＸ軸方向に細長い楕円ビームとなっていなければな
らない。
ソｔｌ［、ｆθレンズ５を経ることによυ、ビームスポ
ットはＺ軸方向に圧縮されて結果として第３図に示す如
き副走査方向に細長い楕円形状のビームスポットとなる
からである。
ットはＺ軸方向に圧縮されて結果として第３図に示す如
き副走査方向に細長い楕円形状のビームスポットとなる
からである。
ところで、従来技術においては、第１図に示されている
如く、ＡＯＭ ３における超音波の走行方向と回転多面
鏡４によるビームの偏向方向が平行となっている。この
ような配設状態のもとでは、ＡＯＭ ３よシ出射した変
調光の形状は超音波走行方向に短径を有する楕円となる
。このため％第４図に示す如＜ 、ＡＯＭ ３と回転多
面鏡４との間に配置したスリット板８によってビームの
上下端をカットしなければならず、このカットする光量
も比較的太きいために光利用効率は低下せざるを得す、
レーザー光源のパワーモ大きなものを使用しなければな
らない等の問題音生ずる。
如く、ＡＯＭ ３における超音波の走行方向と回転多面
鏡４によるビームの偏向方向が平行となっている。この
ような配設状態のもとでは、ＡＯＭ ３よシ出射した変
調光の形状は超音波走行方向に短径を有する楕円となる
。このため％第４図に示す如＜ 、ＡＯＭ ３と回転多
面鏡４との間に配置したスリット板８によってビームの
上下端をカットしなければならず、このカットする光量
も比較的太きいために光利用効率は低下せざるを得す、
レーザー光源のパワーモ大きなものを使用しなければな
らない等の問題音生ずる。
本発明は従来技術における上記の事情に着目してなされ
たもので、光偏光器の面倒れによる画質への影響を少な
くしつつ、がっ、光利用効率を向上することのでさるレ
ーザービーム走査光学系を提供することを目的とする。
たもので、光偏光器の面倒れによる画質への影響を少な
くしつつ、がっ、光利用効率を向上することのでさるレ
ーザービーム走査光学系を提供することを目的とする。
以下、本発明の詳細な説明する。
本発明に係るレーザービーム走査光学系は、ＡＯＭの超
音波走行方向と機械的偏向方向を互いに直交する関係に
配置するとともに、ＡＯＭ変調光のビーム楕円比を利用
して、主走査方向のビＩ −ム径が副走査方向のビーム径より小さくなる様条件設
定したことを特徴とする。− 前記第４図の説明でも触ｎた如く、一般にＡＯＭ変調光
のビーム形状は超音波走行方向に短径を有する楕円にな
る。これを図で説明すると、第５図において符号３ａを
トランスジューサとすれば、超音波の進行方向はＹ軸方
向となる。従って、・変調光を光軸と直交する仮にスク
リーン０−０上に照射してその形状を調べると第６図に
示す如く、Ｙ軸方向に短径を有する楕円となる。
音波走行方向と機械的偏向方向を互いに直交する関係に
配置するとともに、ＡＯＭ変調光のビーム楕円比を利用
して、主走査方向のビＩ −ム径が副走査方向のビーム径より小さくなる様条件設
定したことを特徴とする。− 前記第４図の説明でも触ｎた如く、一般にＡＯＭ変調光
のビーム形状は超音波走行方向に短径を有する楕円にな
る。これを図で説明すると、第５図において符号３ａを
トランスジューサとすれば、超音波の進行方向はＹ軸方
向となる。従って、・変調光を光軸と直交する仮にスク
リーン０−０上に照射してその形状を調べると第６図に
示す如く、Ｙ軸方向に短径を有する楕円となる。
そこで、上記の特性を直接利用する実施例について説明
すると、例えば、第７図に示す如くＡＯＭ ３における
超音波の走行方向と回転多面鏡４によるビームの機械的
偏向方向を互いに直交する関係に配置することにより、
ＡＯＭ３から出射される変調光は出射の時点で既にＸ軸
方向に細長い楕円となっており、スリット板８０でカッ
ト整形するにしてもそのカット光量はごく僅かでよいこ
ととなる。
すると、例えば、第７図に示す如くＡＯＭ ３における
超音波の走行方向と回転多面鏡４によるビームの機械的
偏向方向を互いに直交する関係に配置することにより、
ＡＯＭ３から出射される変調光は出射の時点で既にＸ軸
方向に細長い楕円となっており、スリット板８０でカッ
ト整形するにしてもそのカット光量はごく僅かでよいこ
ととなる。
ところで、上記変調光のビーム、楕円比（長径／短径）
も、次の（１）〜（６）のファクターを変えることによ
り変えることができるむとが、技術文献「０ＰＴＩＣＡ
Ｌ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪ赳１１１＆１５（１７７
）の４５２〜４５４頁に説明されている。
も、次の（１）〜（６）のファクターを変えることによ
り変えることができるむとが、技術文献「０ＰＴＩＣＡ
Ｌ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＪ赳１１１＆１５（１７７
）の４５２〜４５４頁に説明されている。
（１） ＡＯＭに入射するレーザーの波長：λ０１（
２） ＡＯＭに入射するレーザービーム径：／Ｉｙ□
（３１ＡＯＭのレーザー波長における屈折率：η（４）
ＡＯＭ媒体中の音速：Ｖ （５） ＡＯＭのキャリア周波数：ｆ。
２） ＡＯＭに入射するレーザービーム径：／Ｉｙ□
（３１ＡＯＭのレーザー波長における屈折率：η（４）
ＡＯＭ媒体中の音速：Ｖ （５） ＡＯＭのキャリア周波数：ｆ。
（６）トランスジューサの長さ：Ｌ
例えば、ＡＯＭ媒体としてモリブデン酸亜鉛（ＰｂＭｏ
０４）を使用し、Ａｏ ＝ ６３２８ Ａｏ（Ｈ／−Ｎ
ｔレーザー ） 、ｆｏ＝８０ＭＨｚ、 Ｌ：＝：＝１
４’ｌｌｌとした場合にＡＯＭに入射す２るビームスポ
ット径を変化させた場合のビーム楕円比と変調効率の変
化について、その理論値を第８図に示す。この図より、
ＡＯＭに入射するビームスポットの径を変えるとビーム
楕円比を変えることができることがわかる。
０４）を使用し、Ａｏ ＝ ６３２８ Ａｏ（Ｈ／−Ｎ
ｔレーザー ） 、ｆｏ＝８０ＭＨｚ、 Ｌ：＝：＝１
４’ｌｌｌとした場合にＡＯＭに入射す２るビームスポ
ット径を変化させた場合のビーム楕円比と変調効率の変
化について、その理論値を第８図に示す。この図より、
ＡＯＭに入射するビームスポットの径を変えるとビーム
楕円比を変えることができることがわかる。
これは、上記ファクターの中（２）を変えた場合の変化
であるが、他のファクターにおいても同様のことがいえ
る。
であるが、他のファクターにおいても同様のことがいえ
る。
従って、ＡＯＭの超音波走行方向と機械的偏向方向を互
いに直交する関係に配置するとともに、上記（１）〜（
６）の各ファクターを適当に定めることにより、例えば
、ビーム径比（主走査方向のビーム径／副走庫方向ビー
ム径）が１０〜１．３となるレーザービームを得ること
を可能にする等ビームスポットの楕円形状を任意に定め
ることができる。なお、こうして定められた形状の楕円
の大きさについてはレンズ操作によシ容易に拡大二縮小
できるので所望形状大きさのビームスポットを感光体上
に得ることが可能となり第７図に示し几如きスリット板
８０さえも不要゛とすることができ、光利用効率を著し
く向上させることができ、好都合である。
いに直交する関係に配置するとともに、上記（１）〜（
６）の各ファクターを適当に定めることにより、例えば
、ビーム径比（主走査方向のビーム径／副走庫方向ビー
ム径）が１０〜１．３となるレーザービームを得ること
を可能にする等ビームスポットの楕円形状を任意に定め
ることができる。なお、こうして定められた形状の楕円
の大きさについてはレンズ操作によシ容易に拡大二縮小
できるので所望形状大きさのビームスポットを感光体上
に得ることが可能となり第７図に示し几如きスリット板
８０さえも不要゛とすることができ、光利用効率を著し
く向上させることができ、好都合である。
第１図は従来技術に係るレーザービーム走査光学系の概
略構成図、第２図はビームの走査によシ靜電潜像を形成
する過程における主走査方向と副走査方向の関係につい
て説明した図、第３図は副走査方向のピッチむらを解消
すべく、隣接する走査ラインの一部を重なシー合う様に
設定し几場合を例示した図、第４図は超音波走行方向と
ビ士ムの偏向方向とが平行の場合のレーザービーム走査
光学系主要部の構成図、第５゛図はＡＯＭの斜視図、第
６図はＡＯＭ変調光のビーム形状の図、第７図は超音波
走行方向とビームの偏向方向とが直交する場合のレーザ
ービーム走査光学系主要部の構成図、第８図はＡＯＭ入
射ビーム径とＡＯＭ変調光のビーム楕円比等との関係を
説明した図である。 ３・・・ＡＯＭ、 ４・・・（機械的偏向器の一例とし
ての）回転多面鏡。 （ １Ｐ）４ 図 価 ７ Ｍ−１３０
略構成図、第２図はビームの走査によシ靜電潜像を形成
する過程における主走査方向と副走査方向の関係につい
て説明した図、第３図は副走査方向のピッチむらを解消
すべく、隣接する走査ラインの一部を重なシー合う様に
設定し几場合を例示した図、第４図は超音波走行方向と
ビ士ムの偏向方向とが平行の場合のレーザービーム走査
光学系主要部の構成図、第５゛図はＡＯＭの斜視図、第
６図はＡＯＭ変調光のビーム形状の図、第７図は超音波
走行方向とビームの偏向方向とが直交する場合のレーザ
ービーム走査光学系主要部の構成図、第８図はＡＯＭ入
射ビーム径とＡＯＭ変調光のビーム楕円比等との関係を
説明した図である。 ３・・・ＡＯＭ、 ４・・・（機械的偏向器の一例とし
ての）回転多面鏡。 （ １Ｐ）４ 図 価 ７ Ｍ−１３０
Claims (1)
- レーザーの外部変調器に音響光学光変調器（以下ＡＯＭ
という）を、光偏向手段として機械的偏向器を用いてい
るレーザービーム走査光学系において、ＡＯＭの超音波
走行方向と機械的偏向方向を互いに直交する関係に配置
するとともに、ＡＯＭ変調光のビーム楕円比を利用して
、主走査方向のヒ；−ム径が副走査方向のビーム径より
小さくなる様条件設定したことを特徴とするレーザービ
ーム走査光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19730381A JPS5898723A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | レ−ザ−ビ−ム走査光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19730381A JPS5898723A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | レ−ザ−ビ−ム走査光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5898723A true JPS5898723A (ja) | 1983-06-11 |
Family
ID=16372212
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19730381A Pending JPS5898723A (ja) | 1981-12-08 | 1981-12-08 | レ−ザ−ビ−ム走査光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5898723A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5536893A (en) * | 1978-07-05 | 1980-03-14 | Xerox Corp | Flying spot scanning device |
-
1981
- 1981-12-08 JP JP19730381A patent/JPS5898723A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5536893A (en) * | 1978-07-05 | 1980-03-14 | Xerox Corp | Flying spot scanning device |
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