JPS6142615A - 広域光走査装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は回転多面鏡を用いた光走査装置に関し、特に一
つの走査領域を走査方向に分割して部分走査領域を形成
し、該各部分走査領域を回転多面鏡の複数の鏡面を利用
して走査するように構成された広域光走査装置の改良に
関する。

最近のレーザプリンタ等の光走査装置は、益々高速化、
高信穎性化を要求されるようになってきており、その対
策として回転多面鏡の鏡面を有効に活用し得る走査面分
割方式の検討が盛んに行われている。

しかし走査面を分割した場合の問題点は、走査面上にお
ける走査光相互の接続がスムーズに行われず、接合部に
明らかな“乱れ現象”が発生する点である。このため分
割走査を行う走査光の接続を手際良く処理し得る機能を
備えた光走査装置の開発が強く要望されている。

〔従来の技術〕

単一ビームで広域面を走査しようとすると光学デバイス
が大型となり実現が困難である。そこでその代替策とし
て、複数の走査ビームを用いて所定の走査領域を数区画
に分割して走査する方法を採用した広域光走査装置が提
本されている。

該装置は、広域走査と光学デバイスの小型化とを同時に
実現することを狙った広域光走査装置である。

ところで上記分割走査方式に対しては、記録画像の品位
を低下させないため、部分走査領域の境界における各走
査線の正確な接続という難しい条件がある。

さらに該方式は回転多面鏡の複数の面を使用するため、
加工精度誤差に起因する各鏡面の角度分割誤差や倒れ誤
差等の問題もあり、２本の走査ビームを正確に連続させ
ることは特に困難である。

そこで部分走査領域の境界に走査切換領域を設けて各走
査毎に境界点位置を変更したり、照射エネルギーを電気
的に漸次切り換える方法等も提案されているが、これら
の方法は電気回路が複雑になるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

一本発明は上記従来の問題点を解決するためになされた
もので、走査領域分割型の広域光走査装置における隣接
走査ビームの相互接続を簡便且つ正確に行い得る機能を
備えた広域光走査装置を提供することを目的とするもの
である。

〔問題点を解決するための手段〕

上記問題点の解決手段として、本発明は部分走査領域の
境界点の両側に隣接走査ビームが互いに重複して走査さ
れる走査切換領域を設けている。

そして該走査切換領域内で２ビームのレベルが整合され
て恰も一本の走査ビームの如くに矯正される構造になっ
ている。

尚、手段の詳細については実施例で詳述する。

〔作用〕

光源と、前記各鏡面からの反射光を複数の部分走査領域
上に反射させる平面鏡と、該平面鏡からの反射光を走査
領域上に結′像させる結像光学系とを有する光走査装置
において、前記各部分走査領域の境界点の両側に走査切
換領域を設定し、該走査切換領域は隣接する前記部分走
査領域を走査する走査光により、重複して走査されるよ
う構成されてなる広域光走査装置の提供によって前記問
題点の解決手段としている。

なお、重複する隣接２ビームの照射エネルギーを光学的
に制御するために光減衰器が用いられ、該光減衰器の働
きによって２ビームの一方は徐々に減衰され他の一方は
徐々に増加されて、２ビームの合計光エネルギーが丁度
１ビームが持つ光エネルギーと等しくなるように構成さ
れている。

上記手段によって、隣接する部分走査領域を走査する２
つの走査ビームは、境界点の両側に設けられている走査
切換領域内で一方は減衰し、他の一方は増加されて、恰
も一本の走査ビームのように形成されるため、ビーム接
続点における従来の不具合は的確に改善される。

〔実施例〕

以下、本発明による広域光走査装置の実施例を図面によ
って詳述する。

第１図は本発明の一実施例構成を示す要部平面図である
。なお以下の全図を通じて同一符号は同一対象物を示す
。

第１図において、１は回転多面鏡、・２ａは第１光源、
２ｂは第２光源で共に直接変調可能な光源（レーザダイ
オード）　、３ａ、３ｂはｆθレンズを含む結像光学系
、４ａ、４ｂは平面鏡、５ａ、５ｂは光検出素子、６ａ
、６ｂは光検出素子５ａ、５ｂへ走査光の一部を反射す
るミラーである。

回転多面鏡１はその周囲に１０個の鏡面を備え、図示し
ないモータにより矢印方向に高速回転される。１０個の
鏡面中２個の鏡面にはそれぞれ光源２ａ及び２ｂからの
光ビームが照射される。

・結像光学系３ａ、３ｂは各鏡面からの走査光ビームを
平面鏡４ａ、４ｂを介して走査領域９に結像する。

光検出素子５ａ、５ｂは光ビームを検出する機能を有し
、走査方向の走査開始の同期信号を得る。

但し走査光ビームはミラー６ａ、　６ｂによって反射さ
れ、スリット板７ａ、７ｂを介して光検出素子５ａ。

５ｂに入射する。

また８は光の透過率が場所的に漸次変化する光減衰器で
ある。

さて、第２図は本発明の走査領域を簡略化して示す要部
平面図である。

全走査領域９は部分走査領域ＡＩ、Ａ２から構成され、
且つ境界点Ｐを含む走査切換領域１０が設定される。第
１部分走査領域Ａ１の走査方向の始点をＸｌ。

終点をχ２とし、第２部分走査領域Ａ２の走査方向の始
点をＸ３．終点をｘ４、走査切換領域１０の走査方向の
始点をＸ２．終点をＸ３とする。光源２ａからの走査ビ
ームは点ｘ１から点ｘ３まで走査され、光源２ｂからの
走査ビームは点χ２より点Ｘ４まで走査される。

即ち走査切換領域１０は、部分走査領域Ａ１を走査する
光ビームだけでなく部分走査領域Ａ２を走査するビーム
によっても重複して走査される。

第２図に示す如く光減衰器８は、走査切換領域、１０を
走査する両方の光ビームに対して作用するように、像面
９近傍、且つ二つの部分走査領域のビームが重ならない
位置に設定される。

なお光減衰器８は、走査切換領域１０の光源２ａより射
出されたビームに対してはＸ２からｘ３に向かうに従っ
て漸次透過率が減少するように作用し、光源２ｂより射
出されたビームに対してはＸ２から”Ｘ３に向かうに従
ワて漸次透過率が増加するように作用する。

第３図は光減衰器８の特性を示す図であって、（ａ）は
光減衰器の正面図、（ｂ）は光減衰器の動作図である。

同図で明らかな如く、光減衰器の特性によって、光減衰
器８に入射した光源２ａの光ビーム１１は走査切換領域
１０に相当する通過域１０″を通過する間に減衰し、一
方光源２ｂの光ビームエ２は通過域１０”を通過する間
に増加して、光ビーム１１と１２とのエネルギー値の総
和は単一ビームの持つエネルギー値とほぼ等しくなる。

即ち光減衰器８は、それぞれの光ビームに対し走査切換
領域ｌＯ上の何れの点においても照射エネルギー値の総
和がほぼ一定となるように作用する機能を有する。そし
て該機能によって二つの光ビーム１１．１２は不都合熱
（スムーズに接続され、高品質像を形成することができ
る。

第４図は走査切換領域１０において調整される走査ビー
ムの一実施例を説明するための図であって、（ａ）はビ
ーム走査位置に“ズレ”のある光ビームが＃Ａ整される
様子を示す概念図、（ｂ）は光ビームの合成原理を示す
概念図である。

同図（ａ）に示す如く、光源２ａの光ビーム１１と光源
２ｂの光ビーム１２との走査位置間には距離Δの差があ
るが、同図中）に示す如く光ビーム１１．１２の合成光
ビーム２３のエネルギーレベルＰは、光減衰器８によっ
てビーム位置とは無関係に終始はぼ同一のレベルに調節
されるため、光ビーム１１と１２との接続は極めてスム
ーズに行われる。

以上述べた実施例は、回転多面鏡１の鏡面数ｎを１０面
９部分走査領域の数Ｎを２個としたが、この数字に限定
されるものではなく、ｎは３≦ｎなる整数の範囲で、Ｎ
は２≦Ｎ≦ｎなる整数の範囲で自由に設定できる。また
結像光学系および光源も走査領域Ｎと同数とする必要は
な（、複数の部分走査領域が同じ光源、結像光学系を兼
用するようにしても良い。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によれ゛ば各部分走
査領域の境界に走査切換領域を設定し、該走査切換領域
は隣接する部分走査領域を走査する走査光により重複し
て走査されるものであり、光減衰器を付設するのみで走
査切換領域での露光量は２つの走査ビームのエネルギー
和となり、２つの光ビーム間に主走査方向或いは副走査
方向の位置ずれがあっても全走査領域にわたって滑らか
に連続した記録を得ることが可能である。

従って本発明は、広域光走査装置に付設された回転多面
鏡の角度分割誤差や倒れ誤差を的確に是正し得るといっ
た効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例構成を示す要部平面図、 第２図は本発明の走査領域を簡略化して示す要部平面図
、 第３図は光減衰器の特性を示す図、 第４図は走査切換領域において調整される走査ビームの
一実施例を説明するための図である。 図中、１は回転多面鏡、２ａは第１光源、２ｂは第２光
源、３ａは第１光学系、３ｂは第２光学系、４ａは第１
光学系、４ｂは第２光学系、５ａは第１光検出素子、５
ｂは第２光検出素子、８は光減衰器、９は像面、１０は
走査切換領域、１１は光源２ａの光ビーム、第２図 第３ＷＩ 第４ＷＩ （Ｑ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の鏡面を有する回転多面鏡と、該多面鏡の複
   数の鏡面に光を入射する光源と、前記各鏡面からの反射
   光を、全走査領域を走査方向に分割した複数の部分走査
   領域上に反射させる複数の平面鏡と、該平面鏡からの反
   射光を走査領域上に結像させる複数の結像光学系とを有
   する光走査装置において、前記各部分走査領域の境界点
   の両側に走査切換領域を設定し、該走査切換領域は隣接
   する前記部分走査領域を走査する走査光により、重複し
   て走査されるよう構成されてなることを特徴とする広域
   光走査装置。
2. （２）前記各走査切換領域においては、部分走査領域の
   走査を終了する側の走査光の走査エネルギーが走査に伴
   って連続的に減少し、反対に部分走査領域の走査を開始
   する側の走査光の走査エネルギーが走査に伴って連続的
   に増加するよう前記走査光を光学的に制御する光減衰器
   を走査光路中に設け、前記走査切換領域では、走査終了
   側の走査光の照射エネルギーと走査開始側の走査光の照
   射エネルギーとが重複され、その和のエネルギーは各走
   査光が単独で部分走査領域を走査する時のエネルギーと
   ほぼ等しくなるよう構成されたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の広域光走査装置。