JPS62198819A - 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］ 本発明はレーザービームプリンタ等に用いられる回転多
面鏡式光走査装置、とくに回転多面鏡の面倒れ誤差の補
正方法に関する。

［従来の技術］ レーザービームプリンタ等に用いられる光走査装置の光
ビーム偏向器には、回転多面鏡、ガルバノメータ、回転
ホログラム円板等があるが、比較的低価格で高速、安定
な光走査が可能なことから回転多面鏡偏向方式が広く利
用されている。第６図に回転多面鏡偏向装置を用いた光
走査装置の一例を示す。半導体レーザー５から出射した
拡散ビームはコリメータレンズ４によって平行ビームと
され、モータ２によって回転される回転多面鏡１によっ
て走査される。ｆθレンズ３は該平行ビームを感光ドラ
ム６上に所望のスポット径に結像させ、かつ等角速度で
走査されているビームに対して該結像スポットが感光ド
ラム６上で等速で移動するような歪みを与える機能を持
つ。

ところで回転多面鏡偏向方式で高精度、高解像度の光走
査を行う際問題となるのは、多面鏡の各面間の平行度の
誤差（面倒れ誤差）によって生じる走査線のピッチムラ
である。このピッチムラが無視できる程度に面倒れ誤差
を抑えるためには多面鏡や回転軸に極めて高い精度が要
求され、高価にならざるを得ない。従って何らかの面倒
れ補正機構を付加することによって走査ピッチムラを抑
えることが必要となる。従来この面倒れ補正は、特開昭
４７−３１３０３等に開示されているように、光学的に
行われるのが一般的であった。第７図にこの補正方法の
原理図を示す。第７図において、光ビームの偏向面方向
の断面（子午′光束）は多面鏡面１−ａを平行光束とし
て出射してｆθレンズ３によって感光ドラム面６−ａ（
：ｌ、像される。

一方、偏向面と垂直な方向の断面（球欠光束）は回転多
面鏡ｌの前におかれた図示しない円筒レンズによって多
面鏡面１−ａで一旦結像した後円筒レンズ８及びｆθレ
ンズ３によって再び感光ドラム面６−ａに結像する。即
ち多面鏡面１−ａと感光ドラム面６−ａは共役像点の関
係にある。

従って図中点線で示されるように、多面鏡面１−ａが傾
いたことによって出射方向が多少変化しても像点はほと
んど変化しない。このようにして面倒れ誤差の補正が可
能となる。

［発明が解決しようとする問題点および目的］ところが
、この補正方法は、円筒レンズ等の一方向集束光学素子
を多面鏡の前後に少なくとも一枚づつ必要である。一般
にこのような光走査装置の光学系には高い精度が要求さ
れるため個々の光学素子は高価であり、また小型化の観
点からも、レンズ枚数はできるだけ少ない方が望ましい
。そこで特開昭５６−３６６２２に開示されているよう
に、子牛断面と球欠断面で曲率の異なるトーリック面を
有するレンズを用いてｆθレンズに面倒　′れ補正機能
を与えてレンズ枚数を減少させることも行われているが
、結局このような特殊なレンズは加工コストが高価にな
ってしまうという欠点があった。

ところで一方、装置の小型化や、取扱いの簡便さのため
のユニット化等を考慮して、第６図に示されるように、
回転多面鏡１と感光ドラム６の間に光路折り返し用の平
面鏡が配置されることがしばしば行われる。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、高価な光学的素子を何ら付加することな
く簡単な構成で回転多面鏡の面倒れ誤差に起因する走査
ピッチムラを良好に補正することによって、小型低価格
、高性能な光走査装置を提供することにある。

Ｌ問題点を解決するための手段］ 本発明の光走査装置は、光ビームを出射する光源と、該
光ビームを偏向走査する回転多面鏡偏向装置と、該光ビ
ームを被走査平面上に結像させる結像光学系と、前記回
転多面鏡偏向装置と被走査平面との間に光路折り返し平
面鏡とを備え、前記光路折り返し平面鏡は前記回転多面
鏡の面倒れ誤差を補正する如く角度または位置を変化さ
せる駆ｖＪ機構を備えていることを特徴とする。さらに
望ましくは、前記駆動手段は電歪素子であることを特徴
とする。

［実施例］ 本発明の一実施例を第１図、第２図、第３図を用いて説
明する。

第１図は、光路折り返し平面鏡面７０−ａの設置角度を
変化させて面倒れ補正を行う一実施例を示す原理図であ
る６図中実線で示す鏡面、光路は面倒れ誤差がない場合
、点線で示す鏡面、光路は面倒れ誤差が生じた場合であ
る。このように光路折り返し平面鏡面７０−ａは、回転
多面鏡面１−ａの面倒れ誤差が生じても感光ドラム６上
の同じ位置に走査線が措かれるように制御されて設置角
度が変化する。

第２図に平面鏡７０の駆動機構を示す。駆動源は圧電素
子７３で印加電圧に応じて図中矢印Ａの方向に伸縮する
。平面鏡７０は支点押えバネ１７２によって支点７４に
圧接され、当接部を中心にして回動する１図において反
時計回り方向の駆り１力は圧電素子７３によって得られ
、時計回り方向の駆動力は戻しバネ７１によって得られ
る。

第３図に圧電素子の駆動タイミングを示す。圧電素子７
３への印加電圧ＶＡの変化は光ビームが情報を記録すべ
き領域外に偏向されているブランキング期間ＴＢ中で行
なわれ、平面鏡７０の設置角度の変化もこの間に終了す
る。通常回転多面鏡の面倒れ誤差は多くとも１分以内に
抑えることは容易であるから、平面鏡７０の取付位置等
柱々の条件を考慮しても、ブランキング期間ＴＢ内だけ
で平面鏡７０を駆動することは十分可能である。

平面鏡７０の設置角度の制御量、すなわち圧電素子７３
に印加する電圧ＶＡの値は、あらかじめ測定された回転
多面鏡１の面倒れ誤差量に対応した値をメモリー等に設
定しておいて、順次それを読み出して用いるオープンル
ープ制御でもよいし、走査線位置を検出するフォトディ
テクタ等の情報をフィードバックして用いるクローズト
ループ制御でもよい。

次に本発明の他の実施例を第４図、第５図を用いて説明
する１本実施例では、光路折り返し平面鏡７０の設置位
置を変化させて面倒れ補正を行う。

第４図において、第１図と同様に実線が面倒れ誤差がな
い場合、点線が面倒れ誤差がある場合の鏡面と光路を示
している。このように平面鏡７０′の設置位置を移動さ
せることによっても面倒れ補正が可能である。第５図に
平面鏡７０′を平行に駆動する機構を示す。圧電素子７
３′は第２図における場合と同様に印加電圧に応じて図
中矢印Ａ′の方向に伸縮し、平面鏡７０′は圧電素子７
３′と戻しバネ７１′、７１′によって駆動力を受ける
。平面鏡７０’の設置位置を制御する方法は前実施例に
示した方法と同様である。

このように、本実施例は従来光走査装置のユニット化、
小型化のために用いられていた光路折り返し用平面鏡に
、極めて簡単な駆動機構を付加するだけで面倒れ誤差に
よる走査線のピッチムラ補正が行なえることを示してい
る。

［発明の効果］ 以上述べてきたように、本発明によれば、回転多面鏡偏
向装置と被走査平面との間に配置された光路折り返し平
面鏡が前記回転多面鏡の面倒れ誤差を補正する如く角度
茎たは位置を変化させる駆動手段を備えており、さらに
望ましくは前記駆動手段は圧電素子であるため、何らの
光学素子を付加することなく簡単な構成で回転多面鏡の
面倒れ誤差に起因する走査ピッチムラが良好に補正され
、従って小型低価格、高性能な光走査装置を提供できる
という効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための原理図、第
２図は平面鏡駆動機構を示す断面図、第３図は平面鏡駆
動タイミングを説明するための図、第４図は本発明の他
の実施例を説明するための原理図、第５図はその平面鏡
部ＯＳ構を示す断面図第６図は従来の光走査装置の全体
像を表す斜視図、ｔ７図は従来の光走査装置における光
学的な面倒れ補正方法を示す図である。 ｌ・・・・・・・回転多面鏡 ５・・・・・・・半導体レーザー ６・・・・・・・感光ドラム ７．７０．７０′ ・・・・・・・光路折り返し平面鏡 ８・・・・・・・円筒レンズ ７１．７１′・・戻しばね ７２・・・・・・支点ばね ７３・・・・・・圧電素子 以上 第１図 第４図 第５図 第６図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光ビームを出射する光源と、該光ビームを偏向走
   査する回転多面鏡偏向装置と、該光ビームを被走査平面
   上に結像させる結像光学系と、前記回転多面鏡偏向装置
   と被走査平面との間に光路折り返し平面鏡とを備え、前
   記光路折り返し平面鏡は前記回転多面鏡の面倒れ誤差を
   補正する如く角度または位置を変化させる駆動機構を備
   えていることを特徴とする光走査装置。
2. （２）前記駆動手段は圧電素子であることを特徴とする
   特許請求の範囲第一項記載の光走査装置。