JPS5969730A - レ−ザビ−ム走査装置 - Google Patents
レ−ザビ−ム走査装置Info
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- JPS5969730A JPS5969730A JP57179978A JP17997882A JPS5969730A JP S5969730 A JPS5969730 A JP S5969730A JP 57179978 A JP57179978 A JP 57179978A JP 17997882 A JP17997882 A JP 17997882A JP S5969730 A JPS5969730 A JP S5969730A
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- cylindrical lens
- deflection scanning
- mask
- irradiated surface
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
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- Lasers (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】
〔発明の利用分野〕
本発明はレーザビーム走査装置に係り、特にレーザビー
ム発生手段から発出したレーザビームを偏向ミラーで偏
向走査する走査方式のものであって偏向ミラーの面倒れ
補正用シリンドリカルレンズを備えたレーザビーム走査
装置に関する。
ム発生手段から発出したレーザビームを偏向ミラーで偏
向走査する走査方式のものであって偏向ミラーの面倒れ
補正用シリンドリカルレンズを備えたレーザビーム走査
装置に関する。
第１図は本発明を適用するレーザビームプリンタの概略
構成を示す斜視図である。図面において、レーザダイオ
ード１は図示せざる変調回路によって制御され、光量が
変調されたレーザビームを発出する０レーザダイオード
１から発出したレーザビームハコリメータレンズ２によ
って平行ビームにされ、ビーム整形器３によって所定の
断面形状に整形される。整形後のレーザビームは回転多
面鏡４で偏向走査され、Ｆθレンズ５によって絞られて
感光ドラム６の被照射面上に結像し微小なビームスポッ
トを形成する。またＦθレンズ５と感光ドラム６の間に
は回転多面鏡４の面倒れ補正（詳細は後述）を目的とし
てシリンドリカルレンズ７が配置される。電子写真記録
方式のレーザビームプリンタにおいては、感光ドラム６
の周囲に、電子写真プロセスに必要な帯電器８、現像器
９、転写器ｌＯ等が配置され、感光ドラム６を回転させ
ながら帯電→露光（ビームスポットによって感光ドラム
を感光して静電潜像を形成）→現像（静電潜像にトナー
を静電吸着）→転写のプロセスを実行することによって
記録紙１１に画像を記録する。
構成を示す斜視図である。図面において、レーザダイオ
ード１は図示せざる変調回路によって制御され、光量が
変調されたレーザビームを発出する０レーザダイオード
１から発出したレーザビームハコリメータレンズ２によ
って平行ビームにされ、ビーム整形器３によって所定の
断面形状に整形される。整形後のレーザビームは回転多
面鏡４で偏向走査され、Ｆθレンズ５によって絞られて
感光ドラム６の被照射面上に結像し微小なビームスポッ
トを形成する。またＦθレンズ５と感光ドラム６の間に
は回転多面鏡４の面倒れ補正（詳細は後述）を目的とし
てシリンドリカルレンズ７が配置される。電子写真記録
方式のレーザビームプリンタにおいては、感光ドラム６
の周囲に、電子写真プロセスに必要な帯電器８、現像器
９、転写器ｌＯ等が配置され、感光ドラム６を回転させ
ながら帯電→露光（ビームスポットによって感光ドラム
を感光して静電潜像を形成）→現像（静電潜像にトナー
を静電吸着）→転写のプロセスを実行することによって
記録紙１１に画像を記録する。
レーザビームは集束性が良いことから微小なビームスポ
ラトラ形成することができ、従って高解像度の画像記録
を期待することができる。しか（７そのためには、レー
ザビームを正確に偏向走査しなければなら々い。レーザ
ビームを偏向走査する回転多面鏡４は定速回転しながら
各反射面でレーザビームを偏向走査するが、各反射面の
法線と回転軸の角度が一定でない、いわゆる面倒れがあ
るとビームスポットの走査位置が感光ドラム６０回転方
向にずれて走査線ピッチむらが生ずる。この走査線ピッ
チむらの発生を防止するためには回転多面鏡４を高精度
で加工しなければならない。例えば、回転多面鏡４と感
光ドラム６の被照射面間の距離が５００ｍｍ、被照射面
上で許容される走査線ピッチむらを±０．０１ｍｍとす
ると、回転多面鏡４０面倒れ許容角は となる。しかしこの許容角は回転多面鏡加工精度の限界
に近く、得られる回転多面鏡４は極めて高価となる。
ラトラ形成することができ、従って高解像度の画像記録
を期待することができる。しか（７そのためには、レー
ザビームを正確に偏向走査しなければなら々い。レーザ
ビームを偏向走査する回転多面鏡４は定速回転しながら
各反射面でレーザビームを偏向走査するが、各反射面の
法線と回転軸の角度が一定でない、いわゆる面倒れがあ
るとビームスポットの走査位置が感光ドラム６０回転方
向にずれて走査線ピッチむらが生ずる。この走査線ピッ
チむらの発生を防止するためには回転多面鏡４を高精度
で加工しなければならない。例えば、回転多面鏡４と感
光ドラム６の被照射面間の距離が５００ｍｍ、被照射面
上で許容される走査線ピッチむらを±０．０１ｍｍとす
ると、回転多面鏡４０面倒れ許容角は となる。しかしこの許容角は回転多面鏡加工精度の限界
に近く、得られる回転多面鏡４は極めて高価となる。
前記したシリンドリカルレンズ７はこのような回転多面
鏡４の面倒れによるレーザビームの偏向走査位置ずれ全
光学的に補正するもので、その面倒れ補正機能を第２図
を用いて詳述する。第２図において、回転多面鏡４の面
倒れ角ψｙ／２に対応する偏向走査位置ずれ量は、シリ
ンドリカルレンス７ｔｌ−用いない場合をδ、シリンド
リカルレンズ７を用いた場合をδＣとすると、 但し ｆθ：Ｆθレンズ５の焦点距離 ｆ ニジリントリカルレンズ７ の焦点距離 の関係になる。従って面倒れ補正効果はシリンドリカル
レンズ７の焦点距離ｆがＦθレンズ５の焦点距離ｆθに
対して短かい程大きくなる。
鏡４の面倒れによるレーザビームの偏向走査位置ずれ全
光学的に補正するもので、その面倒れ補正機能を第２図
を用いて詳述する。第２図において、回転多面鏡４の面
倒れ角ψｙ／２に対応する偏向走査位置ずれ量は、シリ
ンドリカルレンス７ｔｌ−用いない場合をδ、シリンド
リカルレンズ７を用いた場合をδＣとすると、 但し ｆθ：Ｆθレンズ５の焦点距離 ｆ ニジリントリカルレンズ７ の焦点距離 の関係になる。従って面倒れ補正効果はシリンドリカル
レンズ７の焦点距離ｆがＦθレンズ５の焦点距離ｆθに
対して短かい程大きくなる。
次に第３図（ａ）、（ｂ）’を参照してレーザビームに
よるスポット形成過程を説明する。第３図（ａ）は第１
図のｙｚ面、第３図（ｂ）はｘｚ面である。第３図（ａ
）に示すｙｚ面において、Ｆθレンズ５に入射するレー
ザビーム直径ｄｙＩはレーザビームがＦθレンズ５ｔ−
通過してもほとんど平行光線を維持できる（Ｆθレンズ
５の光集束性と回折現象による発散性がつシ合う）程度
の大きさとする。このためにｄｙは 但し λ：レーザ光の波長（ｍｍ） を満足するように設定する０λが０．７８ Ｘ １０−
８（７）、ｆθが２５０ （ｍｍ）とするとａｙはｏ、
４９８ （ｍｍ）となる。直径が０．０７ （ｍｍ）
のビームスポットを得ようとすると、ｄｙが０．４９８
（ｍｍ）の場合にシリンドリカルレンズ７の焦点距離
ｆは とな る。
よるスポット形成過程を説明する。第３図（ａ）は第１
図のｙｚ面、第３図（ｂ）はｘｚ面である。第３図（ａ
）に示すｙｚ面において、Ｆθレンズ５に入射するレー
ザビーム直径ｄｙＩはレーザビームがＦθレンズ５ｔ−
通過してもほとんど平行光線を維持できる（Ｆθレンズ
５の光集束性と回折現象による発散性がつシ合う）程度
の大きさとする。このためにｄｙは 但し λ：レーザ光の波長（ｍｍ） を満足するように設定する０λが０．７８ Ｘ １０−
８（７）、ｆθが２５０ （ｍｍ）とするとａｙはｏ、
４９８ （ｍｍ）となる。直径が０．０７ （ｍｍ）
のビームスポットを得ようとすると、ｄｙが０．４９８
（ｍｍ）の場合にシリンドリカルレンズ７の焦点距離
ｆは とな る。
次に第３図（ｂ）に示すＸＺ面において、Ｆθレンズ５
に入射するレーザビーム直径ｄＸは、レーザビームの回
折現象を考慮すると にする必要がある。そしてｉＢ １Ｆｒ、２５０（ｍｍ
）とすると ｄＸ＝ ａ、５５（ｍｍ） となる。
に入射するレーザビーム直径ｄＸは、レーザビームの回
折現象を考慮すると にする必要がある。そしてｉＢ １Ｆｒ、２５０（ｍｍ
）とすると ｄＸ＝ ａ、５５（ｍｍ） となる。
このようにしてレーザビーム’ｋＦθレンズ５とシリン
ドリカルレンズ７で絞シ込むと、感光ドラム６の被照射
面上に直径０．０７ （ｍｍ）の円形ビームスポットを
形成することができる。
ドリカルレンズ７で絞シ込むと、感光ドラム６の被照射
面上に直径０．０７ （ｍｍ）の円形ビームスポットを
形成することができる。
以上のようにシリンドリカルレンズ７を用いた面倒れ補
正機能をもつ偏向走査光学系においては、Ｆθレンズ５
に入射するレーザビームの形状ｄＸ。
正機能をもつ偏向走査光学系においては、Ｆθレンズ５
に入射するレーザビームの形状ｄＸ。
ｄｙをビーム整形器３で適切に設定することによって任
意の形状のビームスポットを得ると共に回転多面鏡４０
面倒れ補正効果を得ることができる。
意の形状のビームスポットを得ると共に回転多面鏡４０
面倒れ補正効果を得ることができる。
しかじ面倒れ補正のためにシリンドリカルレンズ７を用
いると次の欠点が発生する。すなわち、第４図に示すよ
うに、回転多面鏡４によって角度ψ工に偏向されたレー
ザビームはＦθレンズ５でｘ ＝ ｆθ ・ψ工なる関
係を満足するように歪補戸れて角度ψ８でシリンドリカ
ルレンズ７に入射−ｊる。レーザビームが±９８の範囲
で偏向走査されるとシリンドリカルレンズ７による結像
位置が偏向走査の中央部と両端部で前後（Ｚ）方向にず
れる、いわゆる像面彎曲を生ずる。この像面彎曲による
結像位置のずれ量ｄ、Ｖｉ、 ここでｒ０幸ｆ で与えられる量である。ｄ７がシリンドリカルレンズ７
の焦点深度に対して十分に小さい値であれば実用上の問
題はないが、面倒れ補正効果を高めるためにシリンドリ
カルレンズ７の焦点距離ｆを短かくすると焦点深度が浅
く力るので像面彎曲の影響が現われ、感光ドラム６の被
照射面に形成されるビームスポットの形状が偏向走査位
置によって無視できない程に変化する。
いると次の欠点が発生する。すなわち、第４図に示すよ
うに、回転多面鏡４によって角度ψ工に偏向されたレー
ザビームはＦθレンズ５でｘ ＝ ｆθ ・ψ工なる関
係を満足するように歪補戸れて角度ψ８でシリンドリカ
ルレンズ７に入射−ｊる。レーザビームが±９８の範囲
で偏向走査されるとシリンドリカルレンズ７による結像
位置が偏向走査の中央部と両端部で前後（Ｚ）方向にず
れる、いわゆる像面彎曲を生ずる。この像面彎曲による
結像位置のずれ量ｄ、Ｖｉ、 ここでｒ０幸ｆ で与えられる量である。ｄ７がシリンドリカルレンズ７
の焦点深度に対して十分に小さい値であれば実用上の問
題はないが、面倒れ補正効果を高めるためにシリンドリ
カルレンズ７の焦点距離ｆを短かくすると焦点深度が浅
く力るので像面彎曲の影響が現われ、感光ドラム６の被
照射面に形成されるビームスポットの形状が偏向走査位
置によって無視できない程に変化する。
従って本発明の目的は、面倒れ補正のために用いるシリ
ンドリカルレンズによる像面彎曲のためにビームスポッ
トの形状が偏向走査位置によって変化するのを防止でき
るレーザビーム走査装置を提供することにある。
ンドリカルレンズによる像面彎曲のためにビームスポッ
トの形状が偏向走査位置によって変化するのを防止でき
るレーザビーム走査装置を提供することにある。
この目的を達成するため、本発明は、レーザビームの偏
向走査方向に対する直角方向の幅を該レーザビームの偏
向走査位置に応じて規制する開口をもつマスクを偏向走
査光路中に設け、この規制によってシリンドリカルレン
ズと被照射面間の光路長の差によって生ずる被照射面で
のビームスポットの前記直角方向の歪を補正すなわちビ
ームスポットの大きさの変化を防止するようにしたこと
を特徴とする。
向走査方向に対する直角方向の幅を該レーザビームの偏
向走査位置に応じて規制する開口をもつマスクを偏向走
査光路中に設け、この規制によってシリンドリカルレン
ズと被照射面間の光路長の差によって生ずる被照射面で
のビームスポットの前記直角方向の歪を補正すなわちビ
ームスポットの大きさの変化を防止するようにしたこと
を特徴とする。
像面彎曲に基づく結像位置からｄ７だけずれた位置（被
照射面）におけるビームスポット直径ｗ７け ここにｗｏ ：ビームウエスト（結 像位置）におけるビ ームスポット径 となる。従って像面彎曲が大きい部分猫被照射面上のビ
ームスポットの形状変化も大きいす、、、またビームウ
ェストにおけるスポット径Ｗ。と入射ビーム径ｄｙは なる関係にあシ、ｗｏとｄｙは反比例関係にある。
照射面）におけるビームスポット直径ｗ７け ここにｗｏ ：ビームウエスト（結 像位置）におけるビ ームスポット径 となる。従って像面彎曲が大きい部分猫被照射面上のビ
ームスポットの形状変化も大きいす、、、またビームウ
ェストにおけるスポット径Ｗ。と入射ビーム径ｄｙは なる関係にあシ、ｗｏとｄｙは反比例関係にある。
従ってレーザビームの偏向走査角に応じて、すなわち各
偏向走査位置によってシリンドリカルレンズから被照射
面までの光路長が変化し、それによってビームスポット
の径が変化する分に応じてシリンドリカルレンズを通過
するレーザビームの径を変化（規制）させれば、被照射
面でのビームスポット径の変化を防止（相殺）すること
ができる。
偏向走査位置によってシリンドリカルレンズから被照射
面までの光路長が変化し、それによってビームスポット
の径が変化する分に応じてシリンドリカルレンズを通過
するレーザビームの径を変化（規制）させれば、被照射
面でのビームスポット径の変化を防止（相殺）すること
ができる。
また像面彎曲はｙｚ面だけに関与するものであるから、
レーザビーム径の規制はｙｚ面についてだけ行なえば十
分である。
レーザビーム径の規制はｙｚ面についてだけ行なえば十
分である。
以下第５図〜第７図を参照して本発明の詳細な説明する
。
。
第５図（ａ）に示すように、シリンドリカルレンズ７に
よるレーザビームの結像位置（結像面１２）を感光ドラ
ム６に対する偏向走査方向の中央部Ｃでその被照射面に
一致させると、被照射面と結像位置のずれ量ｄ２は中央
部Ｃで最小となシ両端部Ａ、Ｅで最大になる。従って、
この状態で被照射面に形成されるビームスポットの径は
中央部Ｃで最小となシ両端部Ａ、Ｅで最大となる。
よるレーザビームの結像位置（結像面１２）を感光ドラ
ム６に対する偏向走査方向の中央部Ｃでその被照射面に
一致させると、被照射面と結像位置のずれ量ｄ２は中央
部Ｃで最小となシ両端部Ａ、Ｅで最大になる。従って、
この状態で被照射面に形成されるビームスポットの径は
中央部Ｃで最小となシ両端部Ａ、Ｅで最大となる。
このことから、この実施例は式（３）〜（５）を考慮し
て、第５図（ｂ） Ｋ示すように、偏向走査方向の中央
部Ｃが幅狭で両端部Ａ、Ｅに向って幅広となる開口１３
ａ ｆもつマスク１３を用いてシリンドリカルレンズ７
に入射するレーザビームの幅、すなわち偏向走査方向に
対する直角方向の幅を規制し、被照射面上に形成される
ビームスポットの大きさが偏向走査方向位置によって変
化しないようにしたものである。
て、第５図（ｂ） Ｋ示すように、偏向走査方向の中央
部Ｃが幅狭で両端部Ａ、Ｅに向って幅広となる開口１３
ａ ｆもつマスク１３を用いてシリンドリカルレンズ７
に入射するレーザビームの幅、すなわち偏向走査方向に
対する直角方向の幅を規制し、被照射面上に形成される
ビームスポットの大きさが偏向走査方向位置によって変
化しないようにしたものである。
マスク１３によってシリンドリカルレンズ７に入射する
レーザビームの幅を規制することにょシビームスポット
の大きさが偏向走査位置にかかわらず均一になる理由を
第５図（ｅ）、（ｄ）によって説明する。偏向走査の中
央部Ｃにおいては、第５図（ｃ）に示すように、マスク
１３の開口幅ｔ、ｄ ｙｃとしそのビームウェスト径を
ｗｏとすると、該領域では感光ドラム６の被照射面とビ
ームウェスト位置が−ｉするので、被照射面に形成され
るビームスポット径ＷＺＣはｗ２ｃｍｗ０となる。一方
、偏向走査の両端部Ａ、Ｅにおいては、第５図（ｄ）に
示すように、ビームウェスト位置が感光ドラム６の被照
射面よりｄＺＡだけ手前にあシ、従って被照射面に形成
されるビームスポット径は式（４）に従って広がった径
’Ｗ Ｚ Ａとなる。そこでｗｚ＊＝ＷＺＣとなるよう
にマスク１３の開口幅ｄｙＡを幅広に設定すれば、ビー
ムウェスト径Ｗ。Ａは式（５）に従って小さくなシ、こ
のビームウェスト位置からｄＺＡだけ離れた位置にある
感光ドラム６の被照射面に形成されるビームスポット径
Ｗ ｚ ＡをＷｚＡ＝Ｗｚｃ：Ｗｏ とすることができ
る。従ってこの例ではマスク１３に形成する開口１３ａ
の幅ｄｙｔ式（３）〜（５）に従って一定のビームスポ
ット径Ｗ２が得られるように、中央部Ｃが幅狭で両端部
Ａ、Ｅで幅広となる形状とすれば、被照射面に形成され
るビームスポット形状（ｙ方向寸法）を偏向走査位置に
かかわらず一定値とすることができる。
レーザビームの幅を規制することにょシビームスポット
の大きさが偏向走査位置にかかわらず均一になる理由を
第５図（ｅ）、（ｄ）によって説明する。偏向走査の中
央部Ｃにおいては、第５図（ｃ）に示すように、マスク
１３の開口幅ｔ、ｄ ｙｃとしそのビームウェスト径を
ｗｏとすると、該領域では感光ドラム６の被照射面とビ
ームウェスト位置が−ｉするので、被照射面に形成され
るビームスポット径ＷＺＣはｗ２ｃｍｗ０となる。一方
、偏向走査の両端部Ａ、Ｅにおいては、第５図（ｄ）に
示すように、ビームウェスト位置が感光ドラム６の被照
射面よりｄＺＡだけ手前にあシ、従って被照射面に形成
されるビームスポット径は式（４）に従って広がった径
’Ｗ Ｚ Ａとなる。そこでｗｚ＊＝ＷＺＣとなるよう
にマスク１３の開口幅ｄｙＡを幅広に設定すれば、ビー
ムウェスト径Ｗ。Ａは式（５）に従って小さくなシ、こ
のビームウェスト位置からｄＺＡだけ離れた位置にある
感光ドラム６の被照射面に形成されるビームスポット径
Ｗ ｚ ＡをＷｚＡ＝Ｗｚｃ：Ｗｏ とすることができ
る。従ってこの例ではマスク１３に形成する開口１３ａ
の幅ｄｙｔ式（３）〜（５）に従って一定のビームスポ
ット径Ｗ２が得られるように、中央部Ｃが幅狭で両端部
Ａ、Ｅで幅広となる形状とすれば、被照射面に形成され
るビームスポット形状（ｙ方向寸法）を偏向走査位置に
かかわらず一定値とすることができる。
第６図に示す実施例は、第６図（ａ）のように、シリン
ドリカルレンズ７の結像位置を感光ドラム６に対する偏
向走査方向の両端部Ａ、Ｅでその被照射面に一致させた
例である。このようにすると被照射面と結像位置とのず
れ量ｄ７は、両端部Ａ。
ドリカルレンズ７の結像位置を感光ドラム６に対する偏
向走査方向の両端部Ａ、Ｅでその被照射面に一致させた
例である。このようにすると被照射面と結像位置とのず
れ量ｄ７は、両端部Ａ。
Ｅで最小になり中央部Ｃで最大となる。
このことから、この実施例は式（３）〜（５）全考慮し
て、第６図（ｂ）に示すように、偏向走査方向の両端部
Ａ、Ｅが幅狭で中央部Ｃに向って幅広となる開口１４ａ
をもつマスク１４を用いてシリンドリカルレンズ７に入
射するレーザビームの幅を規制し、被照射面上に形成さ
れるビームスポットの大きさが偏向走査方向位置によっ
て変化しないようにしたものである。
て、第６図（ｂ）に示すように、偏向走査方向の両端部
Ａ、Ｅが幅狭で中央部Ｃに向って幅広となる開口１４ａ
をもつマスク１４を用いてシリンドリカルレンズ７に入
射するレーザビームの幅を規制し、被照射面上に形成さ
れるビームスポットの大きさが偏向走査方向位置によっ
て変化しないようにしたものである。
このマスク１４でレーザビームの幅を規制することによ
ってビームスポットの大きさが均一になる理由を第６図
（ｅ） 、 （ｄ）によって説明する。偏向走査の端部
Ａにおいては、第６図（ｅ）に示すように、マスク１４
の開口幅ｔ−ｄ ’としてそのビームウＡ エスト径をＷ。とすると、該領域では感光ドラム６の被
照射面とビームウェスト位置が一致するので、被照射面
に形成されるビームスポット径Ｗ ｚ Ａ ’Ｖｉｗ
６ となる。一方、偏向走査の中央部Ｃにおいては、第
６図（ｄ）に示すように、感光ドラム６の被照射面がビ
ームウェスト位置よ’） ｄｚＣ’だけ手前にあシ、従
って被照射面に形成されるビームスポット径は式（４）
に従って広がった径ｗ２ｃｌとなる。
ってビームスポットの大きさが均一になる理由を第６図
（ｅ） 、 （ｄ）によって説明する。偏向走査の端部
Ａにおいては、第６図（ｅ）に示すように、マスク１４
の開口幅ｔ−ｄ ’としてそのビームウＡ エスト径をＷ。とすると、該領域では感光ドラム６の被
照射面とビームウェスト位置が一致するので、被照射面
に形成されるビームスポット径Ｗ ｚ Ａ ’Ｖｉｗ
６ となる。一方、偏向走査の中央部Ｃにおいては、第
６図（ｄ）に示すように、感光ドラム６の被照射面がビ
ームウェスト位置よ’） ｄｚＣ’だけ手前にあシ、従
って被照射面に形成されるビームスポット径は式（４）
に従って広がった径ｗ２ｃｌとなる。
そこで” Ｚ Ｃ’ ”” Ｗ ６ となるようにマ
スク１４の開口幅ｄｙ（４−幅広に設定すれば、ビーム
ウェスト径Ｗ ＯＣ皺式（５）に従って小きくなシ、こ
のビームウェスト位置からｄｚＣ’ だけ離れた位置に
ある感光ドラム６の被照射面に形成されるビームスポッ
ト径ＷｚＣ’ｔ″Ｗ ｚ （： ’ ＝Ｗ ６−Ｗ Ｚ
Ａ ’とすることができる。従ってこの例ではマスク
１４に形成する開口１４ａの幅ｄｙを、式（３）〜（５
）全前述のように考慮して、中央部Ｃが幅広で両端部Ａ
、Ｅで幅狭となる形状とすれば、被照射面に形成される
ビームスポット形状（ｙ方向寸法）を偏向走査位置にか
かわらず一定値とすることができる。
スク１４の開口幅ｄｙ（４−幅広に設定すれば、ビーム
ウェスト径Ｗ ＯＣ皺式（５）に従って小きくなシ、こ
のビームウェスト位置からｄｚＣ’ だけ離れた位置に
ある感光ドラム６の被照射面に形成されるビームスポッ
ト径ＷｚＣ’ｔ″Ｗ ｚ （： ’ ＝Ｗ ６−Ｗ Ｚ
Ａ ’とすることができる。従ってこの例ではマスク
１４に形成する開口１４ａの幅ｄｙを、式（３）〜（５
）全前述のように考慮して、中央部Ｃが幅広で両端部Ａ
、Ｅで幅狭となる形状とすれば、被照射面に形成される
ビームスポット形状（ｙ方向寸法）を偏向走査位置にか
かわらず一定値とすることができる。
第７図に示す実施例は、第７図（ａ）に示すように、シ
リンドリカルレンズ７の結像位置を感光ドラム６に対す
る偏向走査方向の位置Ｂ、Ｄでその被照射面に一致させ
た例で、中央部Ｃと両端部Ａ、Ｅでのずれ量ｄ２を等し
くしている。
リンドリカルレンズ７の結像位置を感光ドラム６に対す
る偏向走査方向の位置Ｂ、Ｄでその被照射面に一致させ
た例で、中央部Ｃと両端部Ａ、Ｅでのずれ量ｄ２を等し
くしている。
このことから、この実施例は式（３）〜（５）を考慮し
て、第７図（ｂ）に示すように、位置Ｂ、Ｄが幅狭で位
ｍＡ、Ｃ，Ｅが幅広となる開口１５ａをもつマスク１５
を用いてシリンドリカルレンズ７に入射するレーザビー
ムの幅を規制し、被照射面に形成されるビームスポット
の大きさが偏向走査方向位置によって変化しないように
したものである。
て、第７図（ｂ）に示すように、位置Ｂ、Ｄが幅狭で位
ｍＡ、Ｃ，Ｅが幅広となる開口１５ａをもつマスク１５
を用いてシリンドリカルレンズ７に入射するレーザビー
ムの幅を規制し、被照射面に形成されるビームスポット
の大きさが偏向走査方向位置によって変化しないように
したものである。
このマスク１５でレーザビームの幅を規制することによ
ってビームスポットの大きさが均一になる理由を第７図
（ｃ）〜（ｅ）によって説明する。偏向走査位ｔＢ、Ｄ
においては、第７図（ｅ）に示すように、マスク１５の
開口幅をｄｙＢ″としてそのビームウェスト径をＷ。と
すると、該領域では感光ドラム６の被照射面とビームウ
ェスト位置が一致するので、被照射面に形成されるビー
ムスポット径Ｗ Ｚ Ｂ ”はｗｏとなる。これに対し
て偏向走査位置Ａ、Ｅにおいては、第７図（ｄ）に示す
ように、ビームウェスト位置が感光ドラム６の被照射面
よりｄＺＡ”だけ手前にアシ、従って被照射面に形成さ
れるビームスポット径は式（４）に従い径’Ｗ ｚ Ａ
〃となる。そこで’Ｗ ｚ Ａ ” ”＝ Ｗ ６と
なるようにマスク１５の開ロ幅ｄｙＡ／／ヲ幅広に設定
すれば、ビームウェスト径Ｗ ６ Ａ ”は式（５）に
従って小さくなり、このビームウェスト位置からｄＺＡ
’だけ離れた位置にある感光ドラム６の被照射面に形成
されるビームスポット径” Ｚ Ａ ”をｗ２Ａ〃＝ｗ
ｏとすることができる。また偏向走査位置Ｃにおいては
、第７図（ｅ）に示すように、感光ドラム６の被照射面
がビームウェスト位置よりｄ７ｃ〃だけ手前にあシ、従
って被照射面に形成されるビームスポット径ｗｚ ｃ〃
は式（４）に従って広がった値となる。そこでｗｚｃＩ
＝ｗｏ となるようにマスク１５の開口幅ｄ ｙ ｃ
／７を幅広に設定すれば、ビームウェスト径Ｗ。ｃ〃が
式（５）に従って小さくなり、このビームウェスト位ｔ
カラｄｚｃ’だけ離れた位置にある被照射面に形成され
るビームスポット径ｗ、Ｌｃ〃をｗｚ （： 〃−’Ｗ
６ とすることができる。従ってこの例ではマスク１
５に形成する開口１５ａの幅ｄｙを式（３）〜（５）に
従って一定のビームスポット径ｗ７が得られるように、
偏向走査位置Ａ、Ｃ，Ｅで幅広にし、偏向走査位置Ｂ、
Ｄで幅狭となる形状とすれば、被照射面に形成されるビ
ームスポット形状を偏向走査位置にかかわらず一定値と
することができる。
ってビームスポットの大きさが均一になる理由を第７図
（ｃ）〜（ｅ）によって説明する。偏向走査位ｔＢ、Ｄ
においては、第７図（ｅ）に示すように、マスク１５の
開口幅をｄｙＢ″としてそのビームウェスト径をＷ。と
すると、該領域では感光ドラム６の被照射面とビームウ
ェスト位置が一致するので、被照射面に形成されるビー
ムスポット径Ｗ Ｚ Ｂ ”はｗｏとなる。これに対し
て偏向走査位置Ａ、Ｅにおいては、第７図（ｄ）に示す
ように、ビームウェスト位置が感光ドラム６の被照射面
よりｄＺＡ”だけ手前にアシ、従って被照射面に形成さ
れるビームスポット径は式（４）に従い径’Ｗ ｚ Ａ
〃となる。そこで’Ｗ ｚ Ａ ” ”＝ Ｗ ６と
なるようにマスク１５の開ロ幅ｄｙＡ／／ヲ幅広に設定
すれば、ビームウェスト径Ｗ ６ Ａ ”は式（５）に
従って小さくなり、このビームウェスト位置からｄＺＡ
’だけ離れた位置にある感光ドラム６の被照射面に形成
されるビームスポット径” Ｚ Ａ ”をｗ２Ａ〃＝ｗ
ｏとすることができる。また偏向走査位置Ｃにおいては
、第７図（ｅ）に示すように、感光ドラム６の被照射面
がビームウェスト位置よりｄ７ｃ〃だけ手前にあシ、従
って被照射面に形成されるビームスポット径ｗｚ ｃ〃
は式（４）に従って広がった値となる。そこでｗｚｃＩ
＝ｗｏ となるようにマスク１５の開口幅ｄ ｙ ｃ
／７を幅広に設定すれば、ビームウェスト径Ｗ。ｃ〃が
式（５）に従って小さくなり、このビームウェスト位ｔ
カラｄｚｃ’だけ離れた位置にある被照射面に形成され
るビームスポット径ｗ、Ｌｃ〃をｗｚ （： 〃−’Ｗ
６ とすることができる。従ってこの例ではマスク１
５に形成する開口１５ａの幅ｄｙを式（３）〜（５）に
従って一定のビームスポット径ｗ７が得られるように、
偏向走査位置Ａ、Ｃ，Ｅで幅広にし、偏向走査位置Ｂ、
Ｄで幅狭となる形状とすれば、被照射面に形成されるビ
ームスポット形状を偏向走査位置にかかわらず一定値と
することができる。
以上に述べたマスク１３〜１５は、不透明板を切り欠い
て開口１３ａ〜１５ａを形成したり、透明板’ｊ ７ｃ
ｔｒｌシリンドリカルレンズに不透明材料を用いて印
刷技術等によシ開ロ１３ａ〜１５ａ以外の領域を塗シつ
ぶして形成したりすることで構成することができる。
て開口１３ａ〜１５ａを形成したり、透明板’ｊ ７ｃ
ｔｒｌシリンドリカルレンズに不透明材料を用いて印
刷技術等によシ開ロ１３ａ〜１５ａ以外の領域を塗シつ
ぶして形成したりすることで構成することができる。
以上に述べた実施例は、それぞれビームウェスト位置を
偏向走査範囲内にある位置で被照射面に一致はせている
が、第１、第２の実施例においては、加工・組み立て精
度の関係から、あるいは意識的に全偏向走査範囲でビー
ムウェスト位置が被照射面と一致し力いようにした場合
であっても、マスクによってレーザビームの幅を適切に
規制することで、全偏向走査範囲にわたって均一な大き
さのビームスポットを得ることができる。
偏向走査範囲内にある位置で被照射面に一致はせている
が、第１、第２の実施例においては、加工・組み立て精
度の関係から、あるいは意識的に全偏向走査範囲でビー
ムウェスト位置が被照射面と一致し力いようにした場合
であっても、マスクによってレーザビームの幅を適切に
規制することで、全偏向走査範囲にわたって均一な大き
さのビームスポットを得ることができる。
そしてこのようなレーザビーム走査装置は、電子写真Ｈ
Ｑ録方式以外の記録装置や、光電賀換素子と組み合せて
使用することによって読み取り装置の光源として利用す
ることができる。
Ｑ録方式以外の記録装置や、光電賀換素子と組み合せて
使用することによって読み取り装置の光源として利用す
ることができる。
以上のように本発明によれば、偏向ミラーによるレーザ
ビームの偏向走査方向に対する１１角方向の幅を該レー
ザビームの偏向走査位置に応じて規制する開口をもつマ
スクを偏向走査光路中に設け、この規制によってシリン
ドリカルレンズと被照射面間の光路長の差によって生ず
る被照射面でのビームスポットの大きさの変化を防止す
るようにしたので、全偏向走査幅にわたって均一な大き
さのビームスポットが得られる効果がある。
ビームの偏向走査方向に対する１１角方向の幅を該レー
ザビームの偏向走査位置に応じて規制する開口をもつマ
スクを偏向走査光路中に設け、この規制によってシリン
ドリカルレンズと被照射面間の光路長の差によって生ず
る被照射面でのビームスポットの大きさの変化を防止す
るようにしたので、全偏向走査幅にわたって均一な大き
さのビームスポットが得られる効果がある。
第１図は本発明を適用すべきレーザビームプリンタの概
略斜視図、第２図は面倒れ補正機能説明図、第３図（ａ
）、（ｂ）はビームスポット形成過程説明図、第４図は
像面彎曲説明図、第５図（ａ）〜（ｄ）、第６図（ａ）
〜（ｄ）および第７図（ａ）〜（ｅ）は本発明の各実施
例を示すビームスポット歪補正機能説明賦である。 ｌ・・・・・・レーザダイオード、４・・・・・・回転
多面鏡、６・・・・・・感光ドラム、７・・・・・・シ
リンドリカルレンズ、１３〜１５・・・・・・マスク、
１３ａ”−１５ａ−０−開口。 第２図 第５図 ＩＡ 第６図 （【 第７図
略斜視図、第２図は面倒れ補正機能説明図、第３図（ａ
）、（ｂ）はビームスポット形成過程説明図、第４図は
像面彎曲説明図、第５図（ａ）〜（ｄ）、第６図（ａ）
〜（ｄ）および第７図（ａ）〜（ｅ）は本発明の各実施
例を示すビームスポット歪補正機能説明賦である。 ｌ・・・・・・レーザダイオード、４・・・・・・回転
多面鏡、６・・・・・・感光ドラム、７・・・・・・シ
リンドリカルレンズ、１３〜１５・・・・・・マスク、
１３ａ”−１５ａ−０−開口。 第２図 第５図 ＩＡ 第６図 （【 第７図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｌ、 レーザビーム発生手段から発出したレーザビーム
を偏向ミラーで偏向走査し、更にシリンドリカルレンズ
によって偏向走査方向に対して直角方向の偏向誤差を補
正し々がら被照射面にビームスポットを照射するレーザ
ビーム走査装置において、前記レーザビームの前記直角
方向の幅を偏向走査位置に応じて規制する開口をもつマ
スクを偏向走査光路中に設け、前記規制によって前記シ
リンドリカルレンズと被照射面間の光路長の差によって
生ずる被照射面でのビームスポットの前記直角方向の歪
を補正するようにしたことを特徴とするレーザビーム走
査装置。 ２、特許請求の範囲第１項において、前記マスクは前記
シリンドリカルレンズに入射するレーザビームの前記幅
を規制するように設けられたことを特徴とするレーザビ
ーム走査装置。 ３、特許請求の範囲第１項において、前記シリンドリカ
ルレンズとビームスポット被照射面間の光路長を偏向走
査範囲の中央部で前記シリンドリカルレンズを通過した
レーザビームの結像距離と一致させ、前記マスクの開口
幅を偏向走査範囲の中央部が幅狭で両端部に向って順次
幅広となるようにしたことを特徴とするレーザビーム走
査装置。 ４、特許請求の範囲第１項において、前記シリンドリカ
ルレンズとビームスポット被照射面間の光路長を偏向走
査範囲の両端部で前記シリンドリカルレンズを通過した
レーザビームの結像距離と一致させ、前記マスクの開口
幅を偏向走査範囲の中央部が幅広で両端部に向って順次
幅狭となるようにしたことを特徴とするレーザビーム走
査装置。 ５、特許請求の範囲第１項において、前記シリンドリカ
ルレンズとビームスポット被照射面間の光路長とシリン
ドリカルレンズを通過したレーザビームの結像距離の差
を偏向走査範囲の中央部と両端部で一致させ、前記マス
クの開口幅を前記差に比例して幅広としたことを特徴と
するレーザビーム走査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179978A JPS5969730A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57179978A JPS5969730A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5969730A true JPS5969730A (ja) | 1984-04-20 |
Family
ID=16075307
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57179978A Pending JPS5969730A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | レ−ザビ−ム走査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5969730A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329916A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-07 | Hitachi Ltd | 面倒れ補正機能を有する走査光学装置 |
| KR20020062426A (ko) * | 2001-01-20 | 2002-07-26 | 삼성전자 주식회사 | 광주사 광학 장치 |
| CN110027342A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-19 | 卡西欧计算机株式会社 | 对纸面进行拍摄而电子化的装置、图像校正方法、翻页装置以及拍摄方法 |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57179978A patent/JPS5969730A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0329916A (ja) * | 1989-06-28 | 1991-02-07 | Hitachi Ltd | 面倒れ補正機能を有する走査光学装置 |
| KR20020062426A (ko) * | 2001-01-20 | 2002-07-26 | 삼성전자 주식회사 | 광주사 광학 장치 |
| CN110027342A (zh) * | 2017-12-20 | 2019-07-19 | 卡西欧计算机株式会社 | 对纸面进行拍摄而电子化的装置、图像校正方法、翻页装置以及拍摄方法 |
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